电源芯片内部开关电源PCB设计方案讲解
开关电源的PCB设计
开关电源的PCB设计一、布局：脉冲电压连线尽可能短，其中输入开关管到变压器连线，输出变压器到整流管连接线。
脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。
输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接近开关电源输入端，输入线应避免与其他电路平行，应避开。
Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。
共摸电感应与变压器保持一定距离，以避免磁偶合。
如不好处理可在共摸电感与变压器间加一屏蔽，以上几项对开关电源的EMC性能影响较大。
输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子，可影响电源输出纹波指标，两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。
发热器件要和电解电容保持一定距离，以延长整机寿命，电解电容是开关电源寿命的瓶劲，如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离，电解之间也须留出散热空间，条件允许可将其放置在进风口。
控制部分要注意：高阻抗弱信号电路连线要尽量短如取样反馈环路，在处理时要尽量避免其受干扰、电流取样信号电路，特别是电流控制型电路，处理不好易出现一些想不到的意外，其中有一些技巧，现以3843电路举例见图（1）图一效果要好于图二，图二在满载时用示波器观测电流波形上明显叠加尖刺，由于干扰限流点比设计值偏低，图一则没有这种现象、还有开关管驱动信号电路，开关管驱动电阻要靠近开关管，可提高开关管工作可靠性，这和功率MOSFET高直流阻抗电压驱动特性有关。
方法/步骤1.印制板铜皮走线的一些事项：走线电流密度：现在多数电子线路采用绝缘板缚铜构成。
常用线路板铜皮厚度为35μm，走线可按照1A/mm经验值取电流密度值，具体计算可参见教科书。
为保证走线机械强度原则线宽应大于或等于0.3mm（其他非电源线路板可能最小线宽会小一些）。
铜皮厚度为70μm 线路板也常见于开关电源，那么电流密度可更高些。
补充一点，现常用线路板设计工具软件一般都有设计规范项，如线宽、线间距，旱盘过孔尺寸等参数都可以进行设定。
开关电源PCB布局实用指南
开关电源PCB布局实用指南首先，为了提高整体的可靠性和稳定性，应将开关电源及其相关的元件集中布局在一个地方，并尽量远离其他的高频信号、干扰源和辐射源。
这样可以有效地降低电磁干扰和噪声对开关电源的影响。
其次，应合理划分电源各个模块的区域。
开关电源通常包括输入滤波、整流、变换和输出滤波等模块，每个模块都需要专门的布局区域。
底层的输入滤波电路应尽量靠近输入电源，输出滤波电路应尽量靠近负载，这样可以有效地降低输入和输出线路的串扰。
另外，应合理安排各个元件的布局，尽量减少回路长度和面积。
开关器件、电感器件、电容器件和散热器件等应该尽量靠近，减少互相连接的导线长度，降低电路的等效串感和串阻。
并且应尽量避免敏感元件（如模拟电路、信号放大器等）和高功率元件（如开关管、放大管等）的靠近，以防止互相干扰。
第四，合理规划和布局散热系统。
开关电源中的功率元件通常会产生较大的热量，需要通过散热器件进行散热。
因此，应尽量将散热器件布局在靠近散热片和风扇等辅助散热设备的位置，确保热量能够有效地被散出。
并且应尽量避免散热器件与其他元器件的直接接触，以防止温升对其他元器件产生不良影响。
最后，应注意地面和电源线的布局。
地面应尽量简洁，减少回路面积，并且保持连续和良好的连接。
电源线应尽量粗、短，以降低线路的串感和串阻。
并且应合理选择电源线的走向，减少回路面积和电源线的干扰对电路的影响。
综上所述，开关电源PCB布局是一个非常重要且复杂的问题，需要综合考虑各个因素的影响。
通过合理划分区域、布局元件、规划散热系统和优化地面和电源线的布局，可以提高开关电源的稳定性、可靠性和抗干扰能力。
因此，对于开关电源设计者来说，掌握开关电源PCB布局的实用指南是非常有意义的。
开关电源制作设计(电路原理图+PCB)
一、工作原理我们先熟悉一款开关电源的工作原理，该电源可输出5V电压，如图1所示。
1. 抗干扰电路在电网输入端首先设置一个NTC5D-9负温度系数热敏电阻，作用是保护后面的整流桥，刚开机时热敏电阻处于冷态，阻值比较大，可以限制输入电流，正常工作时，电阻比较小。
这样对开机时的浪涌电流起到有效的缓冲作用。
电容CY1、CY2、CY3、CY4用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的不对称杂散信号，电容CX1、CX2用以滤除从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的对称杂散信号，用电感L1抑制从工频电网上进入开关稳压电源和从开关稳压电源进入工频电网的频率相同、相位相反的杂散干扰电流信号。
采用高频特性好的瓷片电容和铁芯电感，实现开关稳压电源电路中的高频辐射不污染工频电网和工频电网上的杂散电磁波不会窜入开关稳压电源电路中而干扰和影响其工作，对高频分量或工频的谐波分量具有急剧阻止通过功能，而对于几百赫兹以下的低频分量近似一条短路线。
图1 开关电源的工作原理图2. 整流滤波电路在电路中D1、D2、D3、D4组成全桥整流电路，把输入的交流电压进行全波整流，然后用C1进行滤波，最后变成直流输出供电电压，为后级的功率变换器供电，整流滤波后的电压约为300V。
3. UC3842供电与振荡300V的脉动直流电压，此电压经R12降压后给C4充电，供电UC3842的7脚，当C4的电压达到UC3842的启动电压门槛值时，UC3842开始工作并提供驱动脉冲，由6脚输出推动开关管工作。
一旦开关管工作，反馈绕组的能量经过D6整流，C4滤波，又供电到UC3842的7脚，这时可以不需要R12的启动了。
C9、R11接UC3842的定时端，和内部电路构成振荡电路，振荡的工作频率计算为：f=1.8/（Rt*Ct）代入数据可计算工作频率：f=68.18K4. 稳压电路该电路主要由精密稳压源T L 4 3 1 和线性光耦P C 8 1 7 组成，假设输出电压↑→经过R 1 6 、R 1 9 、R20、RES3的取样电压↑→TL431的1脚电压↑，当该脚电压大于TL431的基准电压2.5V时，TL431的2、3脚导通，→通过光电耦合到UC3842的2脚，于是UC3842的6脚驱动脉冲的占空比↓→开关变压器T1绕组上的能量↓→输出电压↓，达到稳压作用；反之，假设输出电压下降，则稳压过程与上相反。
开关电源的PCB布线设计要点
开关电源的PCB布线设计要点1. 引言开关电源是广泛应用于各种电子设备中的一种电源类型，通过开关器件的开关操作实现输入电压到输出电压的变换。
在开关电源的设计过程中，PCB布线的合理设计非常重要，它直接影响着开关电源的性能和可靠性。
本文将介绍开关电源的PCB布线设计要点，帮助设计工程师充分了解开关电源布线设计的关键问题和技巧。
2. PCB布线设计概述PCB布线设计是指将电路连接到PCB上的过程。
开关电源的PCB 布线设计需要考虑以下几个方面：•信号完整性：保证信号传输的稳定性和准确性；•电磁兼容性：减少电磁干扰和提高抗干扰能力；•散热性能：确保开关电源的散热效果良好；•电流回流：合理安排电流回流路径，避免电流集中引起压降过大；•电源分布：优化电源分布，确保各部分电源供应稳定。
下面将从这几个方面详细说明开关电源的PCB布线设计要点。
3. 信号完整性在开关电源的PCB布线设计中，要注意以下几个方面以保证信号完整性：3.1 传输线长度和走向对于高速信号线，应尽量缩短传输线的长度，减少信号的传输延迟和功率损耗。
此外，还需要注意布线时信号线的走向，尽量避免信号线与干扰源的相交和平行布线。
3.2 地线和电源线布局合理布置地线和电源线可以有效降低地回路的电流噪声和电源噪声。
地线和电源线尽量平行布置，并使用大面积的跳线或地线分布可减少回流电流的影响。
3.3 地孔和绕线对于高频信号，应在信号线的连接位置加入地孔，以提高信号的接地效果。
对于较长的信号线，可采用绕线的方式来缩短信号路径，减小信号传输时延。
4. 电磁兼容性开关电源的PCB布线设计要考虑电磁兼容性，以减少电磁辐射和提高抗干扰能力。
4.1 地平面和分割在PCB布线设计中，应尽量保持完整的地平面，减少地回路的面积。
若需要隔离地面，可采用分割地面的方式，以提高电磁屏蔽的效果。
4.2 信号线走向和布线为降低电磁辐射和提高抗干扰能力，信号线尽量与干扰源的走向垂直布线。
开关电源PCB设计要点及实例分析
开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析开关电源PCB设计要点及实例分析为了适应电子产品飞快的更新换代节奏，产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC/DC适配器，并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。
由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作，正确的电源PCB设计就变得非常重要。
开关电源PCB设计与数字电路PCB设计完全不一样。
在数字电路排版中，许多数字芯片可以通过PCB软件来自动排列，且芯片之间的连接线可以通过PCB软件来自动连接。
用自动排版方式排出的开关电源肯定无法正常工作。
所以,设计人员需要对开关电源PCB设计基本规则和开关电源工作原理有一定的了解。
1 开关电源PCB设计基本要点1.1 电容高频滤波特性图1是电容器基本结构和高频等效模型。
图1 电容器结构和寄生等效串联电阻和电感电容的基本公式是C=Εrε0 （1）式（1）显示，减小电容器极板之间的距离（D）和增加极板的截面积（A）将增加电容器的电容量。
电容通常存在等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）二个寄生参数。
图2是电容器在不同工作频率下的阻抗（ZC）。
图2 电容阻抗（ZC）曲线一个电容器的谐振频率（F0）可以从它自身电容量（C）和等效串联电感量（LESL）得到，即F0= （2）当一个电容器工作频率在F0以下时，其阻抗随频率的上升而减小，即ZC= （3）当电容器工作频率在F0以上时，其阻抗会随频率的上升而增加，即ZC=J2πfLESL（4）当电容器工作频率接近F0时，电容阻抗就等于它的等效串联电阻（RESR）。
电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。
由于它的谐振频率很低，所以只能使用在低频滤波上。
钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感，因而它的谐振频率会高于电解电容器，并能使用在中高频滤波上。
瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小，因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器，所以能使用在高频滤波和旁路电路上。
开关电源PCB板物理设计方案步骤和注意事项
开关电源PCB板物理设计步骤和注意事项在开关电源设计中PCB板的物理设计都是最后一个环节，如果设计方法不当， PCB 可能会辐射过多的电磁干扰，造成电源工作不稳定，以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析：从原理图到PCB 的设计流程建立元件参数-》输入原理网表-》设计参数设置-》手工布局-》手工布线-》验证设计-》复查-》CAM 输出。
元器件布局实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。
例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。
由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。
每一个开关电源都有四个电流回路：（1 ）电源开关交流回路（2 ）输出整流交流回路（3 ）输入信号源电流回路（4 ）输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电，滤波电容主要起到一个宽带储能作用。
类似地，输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量，同时消除输出负载回路的直流能量。
所以，输入和输出滤波电容的接线端十分重要，输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源；如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连，交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。
电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流，这些电流中谐波成分很高，其频率远大于开关基频，峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍，过渡时间通常约为50 n s。
这两个回路最容易产生电磁干扰，因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路，每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置，调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。
建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似，最佳设计流程如下：放置变压器设计电源开关电流回路设计输出整流器电流回路连接到交流电源电路的控制电路设计输入电流源回路和输入滤波器设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：（1 ）首先要考虑PC B 尺寸大小。
开关电源PCB布局指南
开关电源PCB布局指南开关电源是一种常见的电源供应器件，可将输入电压转换为所需的输出电压，广泛应用于各种电子设备中。
为了确保开关电源的正常运行和安全性，合理的PCB布局设计是非常重要的。
下面是一些开关电源PCB布局的指南。
1.分离高频和低频部分开关电源由高频和低频电路组成，应将它们分离开来以避免互相干扰。
将高频部分放在一块区域，并采取适当的隔离措施，例如增加地平面间距和降噪电容。
2.确保良好的地面平面地面平面是开关电源PCB布局的关键之一、地面平面应尽可能大，并尽量避免断裂和断层，以提供稳定的地面引用。
在地面平面上加入一些分隔岛来隔离高频和低频部分。
3.确保短而粗的电流路径为了减少损耗和EMI干扰，应尽量缩短电流路径。
合理优化布局，使输入和输出的电流路径尽量短。
同时，应采用足够宽的供电和接地线，以降低电阻和电感。
4.高频组件的布局高频组件包括开关管、变压器和滤波电容器等。
这些组件之间应尽量缩短距离，以降低电感和串扰。
变压器应放置在开关管附近，并与开关管垂直放置，以减少磁耦合和电感。
5.散热片和散热孔的布局开关电源的工作过程中会产生较大的热量，因此必须确保良好的散热能力。
散热片应尽量与功率器件接触紧密，并通过散热孔将热量导出。
散热片和散热孔的布局要合理，以确保均匀散热和良好的风流。
6.调试界面和滤波器为了便于调试和测量，应在PCB上设置相应的调试接口。
此外，为了减少EMI干扰，应在输入和输出端口附近添加合适的滤波器，以滤除高频噪声。
7.引脚位置和距离组件的引脚位置和距离对于开关电源的性能和可靠性至关重要。
引脚之间应尽量保持足够的距离，以避免串扰和短路。
同时，引脚的布局也应考虑到易于焊接和布线的因素。
8.信号和功率的分离为了避免信号和功率互相干扰，应尽量将它们分离开来。
信号线和电源线应尽量平行布置，但不要交叉或靠得太近。
此外，还可以在它们之间添加隔离层或屏蔽层，并使用差分传输线来减少干扰。
以上是关于开关电源PCB布局的一些指南。
开关电源的PCB布线设计要点
开关电源的PCB布线设计要点开关电源（Switching Power Supply）是现代电子设备中常用的一种电源。
它由高频变压器、开关管等元器件组成，通过将交流变成直流供电，来满足各种类型的电子设备对于特定电压和电流的要求。
在进行开关电源的设计时，PCB布线设计是至关重要的步骤之一，因为合理的布线可以有效地提高电子设备的性能以及稳定性，而糟糕的布线则会导致电子设备出现故障，甚至引起火灾等危险。
因此，在这篇文章中，我们将介绍开关电源的PCB布线设计要点，以便各位设计者在开发开关电源时避免常见的错误。
1. 电源引脚设计开关电源的输入是交流电，输出是直流电，因此，电源引脚的布局是很重要的。
在设计过程中，应该将输入端和输出端的引脚分离，并尽量使用短导线连接。
此外，输入端和输出端应该放在PCB板的两侧，以降低电磁干扰，同时应该在PCB板上标注输入和输出端口。
2.电源地设计：电源地是开关电源工作的关键部分。
将电源地独立出来，并保持与电源输入端和输出端相互分离。
在电源输出端引出的输出电容器的一端应该与电源地衔接，大电容器的负极（-）和电源的负极也应该与电源地衔接。
电源地应该选用大面积的铜箔，并连续布置在整个PCB板上，尽可能缩短接地路径，从而降低线路电阻。
3. PCB板布局设计开关电源有许多元器件，包括变压器、电感、电容等。
在进行PCB布局设计时，应该按照元器件进行分区，避免相互影响和产生电磁干扰。
应用大功率的电容器时要突出考虑均布在PCB两侧，将热量均衡分散，以免电容器高温跑错。
4. PCB布线设计：在进行PCB布线时，应采用短距离连接器设计。
在进行布线之前，应先将元件在PCB上布局好，然后尽可能地使用短距离连接，控制最大的电路平面面积，避免布线太长，从而导致电磁干扰。
特别是对于高频开关管，应该采用短、宽的PCB线路进行布线，以降低线路电阻和电感。
5. 保护电路设计：开关电源自带保护电路，同时在PCB 布线设计中还应该添加相应的保护电路，以确保开关电源在出现异常情况时不会对其他电路进行伤害。
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电源芯片内部开关电源PCB设计方案讲解
课程介绍从框图中看集成电路里面都包含了哪些模块？了解这些模块有什么好处？
用分离元器件去搭一个集成电路，有利于更好地理解整个电流的工作特性。
从电感的设计，到电容二极管的取值，到整个内部每一个模块，全部都自己搭一遍，以便更好的彻底理解电源降压模块。
在BUCK电路的理解上，就能够举一反三，更加彻底的理解。
即便在工程上应用上出现问题的时候，能够很快找到问题根源，很容易的解决。
专栏课程学习获得：
1. 通过举例讲解开关电源工作的方式.开关电源的工作原理.
2. 通过举例开关电源工作方式与线性电源工作方式的区别.
3. 分析和讲解为什么线性电源的效率比较低,开关电源的效率比较高?
4. 讲解开关电源是如何实现能量转移的?以及如何实现稳定电压输出?如何进行调节的?为什么说输入电压的变化以及负载的变化会影响调节?为什么会有纹波的产生?为什么说速度响应是衡量开关电源的重要指标?
5. 详细分析开关损耗是如何产生的?如何控制温升?温升对系统有哪些危害?
6. 开关电源体积与频率的关系?以及开关电源的效率问题。
7. 开关器件的如何选择?详细分析MOSFET,IGBT,三极管各自的有点和缺点。
8. 详细推导开关电源的BUCK电路拓扑的过程。
9．引入重要模拟电路中重要器件：电感。
10. 详细讲解电感电压的的形成和公式计算，电感电压受什么参数影响？如何改变电感两端电压？
11. 详细讲解电感电压的与电感中电流大小以及电流变化率的相互关系。
为什么说电感电流大小连续而电流变化率是不连续的？
12. 详细讲解电感中的电流波形的三种模式。