开关电源PCBLAY原则
开关电源PCB板的排板要点

开关电源PCB板的排板要点开关电源(Switching Power Supply)已成为现代化电子产品中广泛采用的一种电源形式,其小型化、高效率、稳定性优异等特点,使其更适合于现代化电子产品的应用需求。
而PCB板则作为开关电源的核心部件,其设计排版质量直接影响着开关电源的性能和寿命,因此在开关电源的设计排版中,对于PCB板的排版要点尤为重要。
一、PCB板设计原则1. PCB板大小对开关电源设计有较大影响。
开关电源大小受限于板子的大小,因此在设计PCB板时,应尽量考虑开关电源的实际应用环境,比如应确定板子尺寸和电源内部空间的比例。
2. 合理布局是开关电源设计排版的重要环节。
在布局时应注意,尽可能将输入、输出端口和各种元器件放置在合适的位置,避免尽可能地降低板子大小并增加导线长度和复杂性。
3. 要确保PCB板的可靠性,在布局阶段应确定电源电流、热量分布,从而为PCB板尺寸和散热区域提供充分的空间。
4. 满足整机的EMI和EMC要求,此外具体的PCB板排版应满足良好的电子兼容性和电磁辐射性能,需要布置合适的地面和电源平面等。
二、PCB板排版要点1. 基本元件布局开关电源最基本的元件为电容、电感、稳压管和二极管。
这些元器件的布局应根据其性能设置相应的连接方式。
布局时注意,要避免门头耦合,尽量减少迭加影响。
2. 电源信号传输线路设计在排版PCB板时,应将信号传输线路与功率传输线路分开设计,在信号传输线路上应避免与功率传输线路产生相互干扰;若必须将信号传输线路与功率传输线路安排在同一PCB板上时,可以采用抽屉式分隔方式或隔离方式进行。
3. 稳压芯片放置稳压元件是开关电源工作的核心,可维持稳定的输出电压。
当排版PCB板时,放置稳压芯片时要注意散热,应在稳压芯片正下方设置散热片。
为了保证稳流、稳压作用不受电源冷却剂温度或却则气流的影响,散热片最好与PCB板底部相连。
4. 输入输出电容安置当排版控制电路时,应注意输入输出电容的安置,其中输入电容需承受高压和波动,并且需要排放噪声和电磁干扰。
开关电源pcb设计规则

开关电源pcb设计规则
开关电源PCB设计规则是指在设计开关电源电路时,需要遵循的一些规则和原则,以确保PCB设计的质量和稳定性。
以下是一些常见的开关电源PCB设计规则:
1. 安全间距:为了防止电弧和机械故障,需要保持适当的安全间距。
例如,在高压和低压之间应保持足够的安全间距,通常为3mm 以上。
2. 分隔高低压:高压和低压部分的电路应该分隔开来,以避免高压对低压电路的干扰。
3. 接地:必须正确接地,以避免地面噪声和回路问题。
所有接地点都应连接到一个共同的接地平面或接地线。
4. 降噪和去耦电容:在电源输入处和电源输出处应添加合适的降噪和去耦电容,以提供稳定的电源和降低噪声。
5. 温度管理:考虑到开关电源的热量产生,需要设计散热器和散热路径,确保电路稳定运行并具有良好的散热性能。
6. 信号完整性:保持信号线的最短和最直接路径,以减少信号延迟和互相干扰。
7. 过流保护:设计过流保护电路,以避免电路过载和损坏。
8. PCB层序:根据电路的复杂性和特定要求,设计适当的PCB层序,以提供良好的屏蔽和隔离效果。
9. 元件布局:考虑到电路的稳定性和散热问题,合理布置元件,避免集中热源和元件之间的干扰。
10. 绝缘:在高压部分和低压部分需要做绝缘处理,以确保安全。
这些规则只是一些常见的指导原则,具体的规则和要求还取决于具体的开关电源设计和应用场景。
在设计时,还需要根据具体情况做出适当的调整和优化。
开关电源PCBLayou安全距离

开关电源PCBLayou安全距离
开关电源PCB Layou安全距离
包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离
1、电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离.
2、爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离.
电气间隙的决定:
根据测量的工作电压及绝缘等级,即可决定距离
一次侧线路之电气间隙尺寸要求,
二次侧线路之电气间隙尺寸要求
但通常:一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N PE(大地)≥2.5mm,保险丝装置之后可不做要求,但尽可能保持一定距离以避免发生短路损坏电源.
一次侧交流对直流部分≥2.0mm
一次侧直流地对大地≥2.5mm (一次侧浮接地对大地)
一次侧部分对二次侧部分≥4.0mm,跨接于一二次侧之间之元器件二次侧部分之电隙间隙≥0.5mm即可
二次侧地对大地≥1.0mm即可
附注:决定是否符合要求前,内部零件应先施于10N力,外壳施以30N力,以减少其距离,使确认为最糟情况下,空间距离仍符合规定.
爬电距离的决定:
根据工作电压及绝缘等级,查表6可决定其爬电距离
但通常:(1)、一次侧交流部分:保险丝前L—N≥2.5mm,L.N大地≥2.5mm,保险丝之后可不做要求,但尽量保持一定距离以避免短路损坏电源.
(2)、一次侧交流对直流部分≥2.0mm
(3)、一次侧直流地对地≥4.0mm如一次侧地对大地
(4)、一次侧对二次侧≥6.4mm,如光耦、Y电容等元器零件脚间距
≤6.4mm要开槽.
(5)、二次侧部分之间≥0.5mm即可
(6)、二次侧地对大地≥2.0mm以上
(7)、变压器两级间≥8.0mm以上。
开关电源的PCB布线要求

开关电源的PCB布线要求开关电源是一种常见的电源之一。
在集成电路的建设中,PCB布线设计是非常重要的,因为合理的PCB布线设计可以大大提高电路的稳定性和可靠性。
特别是在开关电源中,良好的PCB布线设计可以保证电源的性能表现。
因此,本文将介绍开关电源的PCB布线要求。
1. 开关电源PCB布线的基本原则布线设计应遵循以下原则:最短距离布线、线路走向自然、防止串信和互相干扰、保证信号传输质量、减少交叉、噪声与干扰。
开关电源的PCB布线应遵循其工作原理和特征。
因此,布线应考虑以下几个方面:(1)控制单元和功率单元之间的布线开关电源中,控制单元和功率单元之间的布线最好采用双面铜箔。
两面分别贴附于不同的电路板侧面,通过足够的接地区域将控制单元与功率单元连接起来。
此外,控制单元和功率单元之间的布线应避免走近其他信号线,以减少干扰和噪声。
(2)开关管的布局在开关电源的设计中,布置开关管时,应考虑其焊盘的布局,避免电容器等元器件太近,导致开关管与其他元器件之间出现串扰和互相干扰的情况。
同时,开关管布线的电感应该保持足够小,以减少噪声的产生。
(3)输入输出滤波在开关电源中,输入和输出滤波电容应布置在尽可能近的地方,以便缩短电流路径,减小共模噪声,提高抗干扰性。
2. 开关电源PCB布线的具体实现(1)输出过滤电路的布置在开关电源中,输出过滤电容(Cout)、输出电感(LOut)和输出短路电菩(Rout)等元件构成的过滤电路主要是为了抵抗输出端的高频噪声,因此应尽可能在开关管的输出端背面布置上述元件,并较短距离地接线连接一起。
为进一步减小信号在跑动过程中的干扰,如条件允许可以考虑在输出位置借助Lcl滤波来过滤掉高频扰动。
(2)高频降噪电阻的布置在高频降噪电阻(RF)的布置中,为了规避开关管;管贞周围存在的两对互相耦合的集成电路阻抗,对RF电阻的参考铺方式有两种形式,具体布置如下。
(3)控制电路的布置控制电路包括开关电源脉宽调制芯片、反馈电路、保险丝、脉冲变压器等基本单元,其布置和连线应符合以下要求:a. 脉宽调制控制芯片应该在布局与连接两方面得到考虑,控制芯片两侧的布局以及自身内部元器件布局一定要工整、规整、紧凑,以避免噪声的干扰和影响;b. 比较器反馈电路应布置在控制芯片上,以尽可能减少反馈信号跑动的距离和串扰的影响;c. 连接在主电路和控制电路间的脉冲变压器电路应该收紧磁感线,保证高频信号附着到比较器变化的上升沿或下降沿。
开关电源PCB排版基本要点2

对开关电源的Layout时的注意事项:
1.对于输入电容、MOSFET、检测电流的电阻器、电感器、整流器、变压器和输出电容,它们可能有很大的电流通过,所以,需要粗的走线连接,并且应优先考虑走线。
2.源电流和它的回流路径所围成的板上面积应该尽可能的小,以防止产生电磁干扰。
直线宽度计算公式如下:
T= (2/CuWt)*(-1.31+5.813I+1.548I*I -0.052I *I*I)
导线宽度以mil为单位,电流I以A为单位,CuWt以ounce为单位。
比如:1A、1oz的线宽要求12mil
5A、1/2oz的线宽要求240mil
20A、1/2oz的线宽要求1275mil
3.模拟信号控制元器件最后走线,因为它们只需要很细的直线,因而占用很少的板上面积。
4.滤波电容、软启动电容和调节频率的电阻组成一个子组件,它们之间应该尽可能的靠近直线,并尽可能的靠近PWM控制器。
5.去耦电容必须靠近需要去耦的管脚边上。
6.所有的大元器件,比如MOSFET、滤波器、电解电容、电感和连接器应该放在板子的上层,以防止在焊接的时候脱落下来。
7.模拟小信号地和开关电源用的电源地必须保持独立,最后在单点连通。
8.在连接高阻和低阻的元器件时,必须靠近高阻的结点处连接。
9.电源电感/变压器、MOSFET和滤波器必须远离低电平的模拟信号,以降底模拟信号的噪音。
10.对孔的要求,直径14mil->2A,40mil->4A,过孔尽可能的用锡填充。
开关电源PCB Layout设计原则

开关电源PCB Layout设计原则中心议题:开关电源印制板布线原则开关电源印制板铜皮走线的一些事项开关电源印制板大电流走线的处理反激电源反射电压的一个确定因素解决方案:铝基板在开关电源中的应用多层印制板在开关电源电路中的应用一、引言开关电源是一种电压转换电路,主要的工作内容是升压和降压,广泛应用于现代电子产品。
因为开关三极管总是工作在“开” 和“关” 的状态,所以叫开关电源。
开关电源实质就是一个振荡电路,这种转换电能的方式,不仅应用在电源电路,在其它的电路应用也很普遍,如液晶显示器的背光电路、日光灯等。
开关电源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点,缺点是功率相对较小,而且会对电路产生高频干扰,变压器反馈式振荡电路,能产生有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路,变压器反馈式振荡电路就是能满足这种条件的电路。
开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,在下文中,非特别说明,均指隔离电源。
隔离电源按照结构形式不同,可分为两大类:正激式和反激式。
反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。
原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管多,双管的不常见。
正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。
按规格又可分为常规正激,包括单管正激,双管正激。
半桥、桥式电路都属于正激电路。
正激和反激电路各有其特点,在设计电路的过程中为达到最优性价比,可以灵活运用。
一般在小功率场合可选用反激式。
稍微大一些可采用单管正激电路,中等功率可采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作状态相同。
大功率输出,一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。
反激式电源因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中得到广泛的应用。
在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦,输出功率超过100瓦就没有优势,实现起来有难度。
太有用了,8个开关电源layout经验!

太有用了,8个开关电源layout经验!其实对于一个开关电源工程师而言PCB的绘制其实是对一款产品的影响至关重要的部分,如果你不能很好的Layout的话,整个电源很有可能不能正常工作,最小问题也是稳波或者EMC过不去这是别人家的成品开关电源,模组,我会以这个电源模组的设计重点给大家讲一些点的。
经验一,安规走线间距这个是写在协议里面的,如果你不按照这个做,耐压测试一定是过不了的,因为高电压,会直接空气击穿。
注意保险丝之前的距离是比较远的,要求3mm以上,这就是为啥保险丝都会放在电路最前端的原因。
第二个要注意的是就算安规没有写,如果两根走线太近,正常工作也依然会击穿的,两根1mm间距的PCB外层耐压是200V 所以一般220v交流或者310V直流的走线距离至少2mm以上,我一般都是在2.5mm以上的。
这些器件都是有安规要求的,说白了,就是两个器件有最小尺寸需求的,太小的器件其实是不可能过安规的,能明白吗?这就是所谓的开关电源PCB工程师实质上是带着镣铐在跳舞的原因。
开关电源变压器的骨架,同样是为了符合安规所以要有严格的把关。
尤其是初级,到次级的距离,小功率变压器是必须飞线的。
飞线的长度也要被管控,如果飞线太短,耐压可能会受到影响,而如果飞线太长,会有可能对外辐射电磁信号,EMC过不了,所以需要在规格书里面详细写清楚,PCB绘制的时候,飞线的焊盘一定要注意,不能太妖孽。
经验二,电流走向这个其实很少有真的被提及,其实原因也很简单。
很多人不注意啊。
看着两个设计,这部分RV1压敏电阻到后面x2电容之间,为啥走线为啥故意这样走,而不是直接覆铜全部短接?注意这里保险丝之后,接压敏电阻VR1再接x2电容的走线,完全是绕了一个弯这是为什么?理由很简单,不让电流在PCB上面有回头路可以走。
电流只走阻抗最小的部分,如果直接覆铜,必经的元器件就有可能会被跳过,所以这样做不可以。
同样的,这里的电解电容,一样是为了避免电流绕过必经的电容,直接流到负载上。
开关电源PCBLAY原则

开关电源PCB_LAYOUT原则1.0目的:规范PCB的设计思路,保证和提高PCB的设计质量。
2.0适用范围:适用于PCB Layout.3.0具体内容:(1) A:Layout 部分…………………………………………………………2-19(2) B:工艺处理部分………………………………………………………20-23(3) C:检查部分……………………………………………………………24-25(4) D:安规作业部分………………………………………………………26-322、滤波电容尽量贴近开关管或整流二极管如上图二,C1尽量靠近Q1,C3靠近D1等3、脉冲电流流过的区域远离输入、输出端子,使噪声源和输入、输出口分离,如A105。
图三图三:MOS管、变压器离入口太近,EMI传导通不过。
图四图四:MOS管、变压器远离入口,EMI传导能通过。
4、控制回路与功率回路分开,采用单点接地方式,如图五。
图五1、3842、3843、2843、2842IC 周围的元件接地接至IC 的地脚 (第5脚);再从第5脚引出至大 电容地线。
2、光耦第3脚地接到IC 的第2 脚,第2脚接至IC 的5脚上。
图六5、必要时可以将输出滤波电感安置在地回路上。
6、用多只ESR 低的电容并联滤波。
7、用铜箔进行低感、低阻配线,相邻之间不应有过长的平行线,走线尽量避免平行、交叉用垂直方式,线宽不要突变,走线不要突然拐角(即:≤直角)。
B 、抗干扰要求1、尽可能缩短高频元器件之间连线,设法减少它们的分布参数和相互间电磁干扰,易受干扰的元器件不能和强干扰器件相互挨得太近,输入输出元件尽量远离。
2、某些元器件或导线之间可能有较高电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。
对于(14)信号线不能从变压器、散热片、MOS 管脚中穿过。
(15)如输出是叠加的,差模电感前电容接前端地,差模电感后电容接输出地。
(16)高频脉冲电流流径的区域A .尽量缩小由高频脉冲电流包围的面积 上图所标示的5个环路包围的面积尽量小。
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开关电源PCB_LAYOUT原则
1.0目的:
规范PCB的设计思路,保证和提高PCB的设计质量。
2.0适用范围:
适用于PCB Layout.
3.0具体内容:
(1) A:Layout 部分…………………………………………………………2-19
(2) B:工艺处理部分………………………………………………………20-23
(3) C:检查部分……………………………………………………………24-25
(4) D:安规作业部分………………………………………………………26-32
2、滤波电容尽量贴近开关管或整流二极管如上图二,C1尽量靠近Q1,C3靠近D1等
3、脉冲电流流过的区域远离输入、输出端子,使噪声源和输入、输出口分离,如A105。
图三
图三:MOS管、变压器离入口太近,EMI传导通不过。
图四
图四:MOS管、变压器远离入口,EMI传导能通过。
4、控制回路与功率
回路分开,采用单点接地方式,如图五。
图五
1、384
2、384
3、2843、2842IC 周
围的元件接地接至IC 的地脚 (第5脚);再从第5脚引出至大 电容地线。
2、光耦第3脚地接到IC 的第2 脚,第2脚接至IC 的5脚上。
图六
5、必要时可以将输出滤波电感安置在地回路上。
6、用多只ESR 低的电容并联滤波。
7、用铜箔进行低感、低阻配线,相邻之间不应有过长的平行线,走线尽量避免平行、交叉用垂直方式,线宽不要突变,走线不要突然拐角(即:≤直角)。
B 、抗干扰要求
1、尽可能缩短高频元器件之间连线,设法减少它们的分布参数和相互间电磁干扰,易受干扰的元器件不能和强干扰器件相互挨得太近,输入输出元件尽量远离。
2、某些元器件或导线之间可能有较高电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。
对于
(14)信号线不能从变压器、散热片、MOS 管脚中穿过。
(15)如输出是叠加的,差模电感
前电容接前端地,差模电感后电容
接输出地。
(16)高频脉冲电流流径的区域
A .尽量缩小由高频脉冲电流包围的面积 上图所标示的5个环路包围的面积尽量小。
B .电源线、地线尽量靠近,以减小所包围的面积,从而减小外界磁场环路切割产生的电磁干扰,同时减少环路对外的电磁辐射。
11、在用贴片元件的PCB板上,为了提高贴片元件的贴装准确性,PCB板上必须设有校正标
记
(MAR
KS),且Array每一块
板最少
要两个
标记,
分别设
于PCB
的一组
对角上,如下图:
12、贴片元件的间距:
13、贴片元件与电插元件脚之间的距离,如图:
的1/3
14、SMD器件的引脚与大面积铜箔连接时,要进行热隔离处理,如下图:
(七)、孔图检查
显示第24层二维线、文字、第一二层铜箔、走线、焊点,其余层的颜色都关闭。
(八)、第1、2层字符、二维线
只显示第1、2层字符、二维线,看是否有必要,如有必要显示其铜箔是否与其过近,其余层的颜色都关闭。
(九)交板时用CHECK功能检查一次(包括:Ascii、Spacing两项)。
二、功能绝缘爬电距离建议如下:(不作严格要求)
电压范围推荐最小爬电距离
小于30V............................................ 0.3mm
30 - 50V ………................................................. 0.8 mm
50 - 100V .......................................................... 1.0 mm
100 - 200V............................................................. 1.5 mm
200 - 300V............................................................. 2.0 mm
300 - 400V............................................................. 2.5 mm
400 - 600V............................................................. 3.2 mm
600 - 1000V........................................................... 5.0 mm。