开关电源布线注意事项
单路输出开关电源安全操作及保养规程
单路输出开关电源安全操作及保养规程开关电源作为电子设备常用的电源方式，因为其体积小、效率高、可靠性高等优点而得到广泛的使用。
而单路输出开关电源，以其简单的结构、方便的使用，在微电子、计算机、通讯等领域也广泛应用。
然而，使用开关电源时需要注意安全问题，同时也需要进行一定的保养，以确保其稳定、可靠地工作。
本文将介绍单路输出开关电源的安全操作及保养规程。
一、安全操作规程1. 接线前的注意事项•在接线前要先了解电源的参数，如电压、电流、功率等。
•确认要接入的电路的电压、电流等参数，以保证电源能够正常工作，不会超载或过载。
•在接线前，必须先切断电源，防止意外触电。
2. 接线操作过程•确认电源上的输出端口极性，不要接错极性，以免损坏电源或电路。
•在接线时，应采用适当的接线方式，如螺纹接线、卡子接线等，接插件的连接应牢靠、可靠。
•在连接线路时，应保持线路清洁和干燥，防止线路发生短路。
3. 电源上电操作•将电源与进线路连接后，应先检查电路连接是否正确，再打开电源开关。
•在电源输出电压未稳定之前，不要接入其他负载，以免影响电压和电流的稳定性。
•不要随意改变电源的输出电压和电流范围，以免超额使用导致电源过热或失效。
4. 操作中的注意事项•避免在潮湿、多尘、高温或高湿度的环境中使用电源。
•避免在强磁场或强电场中使用电源，以免影响电源的输出稳定性。
•不要让电源长时间超负荷使用，以免影响其使用寿命和安全稳定性。
二、保养规程1. 日常维护•定期检查电源机壳是否有损坏或裂纹，确保机壳牢固、无松动。
•定期清洁电源散热器，保持良好的通风散热环境。
•定期检查电源连接线路是否松动，如有松动现象应及时进行扭紧。
2. 定期维护•定期检查电源输出电压、电流是否稳定，如不稳定应及时进行修理更换。
•定期检查电源的滤波器、保险丝、电解电容等元器件，确保其良好的连接和工作状态。
•定期对电源进行负载测试，测试电源在满负荷情况下的工作稳定性和可靠性。
开关电源的PCB布线设计要点
开关电源的PCB布线设计开关电源PCB排版是开发电源产品中的一个重要过程。
许多情况下，一个在纸上设计得特不完美的电源可能在初次调试时无法正常工作，缘故是该电源的PCB排版存在着许多咨询题．0、引言为了适应电子产品飞速的更新换代节奏，产品设计工程师更倾向于选择在市场上特别轻易采购到的AC／DC适配器，并把多组直流电源直截了当安装在系统的线路板上。
由于开关电源产生的电磁干扰会碍事到其电子产品的正常工作，正确的电源PCB 排版就变得特不重要。
开关电源PCB排版与数字电路PCB排版完全不一样。
在数字电路排版中，许多数字芯片能够通过PCB软件来自动排列，且芯片之间的连接线能够通过PCB软件来自动连接。
用自动排版方式排出的开关电源确信无法正常工作。
因此，没计人员需要对开关电源PCB排版全然规那么和开关电源工作原理有一定的了解。
1、开关电源PCB排版全然要点电容高频滤波特性图1是电容器全然结构和高频等效模型。
电容的全然公式是式(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)。
一个电容器的谐振频率(fo)能够从它自身电容量(C)和等效串联电感量(LESL)得到，即当一个电容器工作频率在fo以下时，其阻抗随频率的上升而减小，即当电容器工作频率在fo以上时，其阻抗会随频率的上升而增加，即当电容器工作频率接近fo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特别大的电容量和特别大的等效串联电感。
由于它的谐振频率特别低，因此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特别小，因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器，因此能使用在高频滤波和旁路电路上。
浅淡开关电源的布局布线
浅淡开关电源的布局布线
电源稳压器分为：线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器具有承受过载和短路的能力差，效率低，发热大（有时需要散热片）等的缺点。
开关电源的调整管工作在开关状态，功率损耗小，效率高等优点，目前的电子设备大都使用开关电源。
以常见的buck 开关电源为例：在布局布线中要重点考虑下图中的粗线部分。
以下是在开关电源布局布线中需要注意的地方：
1：优先放置钳位二极管和输入电容。
如果空间有限的话，优先放置Cbypass,Cin可以放的远些。
钳位二极管和输入电容与调整器放在同一面。
2：反馈线要从输出端电容处接过来，电阻分压器要放在调整器端。
走线尽量短，避开噪声源，如电感和二极管。
3：确认好以上关键元件后，其余按照电路原理图布局，尽量缩短元件间的连线。
减小输入输出环路。
滤波电容按照先大后小的原则摆
放。
4：模拟地通过单点连接。
5：电源输入端和输出端，根据电流的大小，可通过eda365上的工具算出线宽和过孔数量，以符合电流和散热的需求。
至少要2个过孔以减少寄生电感。
6：SW与稳压二极管之间有高频电流，为了减少寄生电感，走线要短和宽。
优先考虑短。
7：如热量较大，需加散热过孔。
一般都会有散热盘，采用小孔径的过孔，1-1.2mm的间距。
8：电源的位置一般靠近接口放置，对于输出电压较小电流较大的电源需靠近负载。
实例：。
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。
开关电源的地线设计应注意的三点
开关电源的地线设计应注意的三点布线开关电源中包含有高频信号，PCB上任何印制线都可以起到天线的作用，印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗，从而影响频率响应。
即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。
因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽，这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。
印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比，而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。
长度反映出印制线响应的波长，长度越长，印制线能发送和接收电磁波的频率越低，它就能辐射出更多的射频能量。
根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。
同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。
接地是开关电源四个电流回路的底层支路，作为电路的公共参考点起着很重要的作用，它是控制干扰的重要方法。
因此，在布局中应仔细考虑接地线的放置，将各种接地混合会造成电源工作不稳定。
1.正确选择单点接地通常，滤波电容公共端应是其它的接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点，同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上，主要是考虑电路各部分回流到地的电流是变化的，因实际流过的线路的阻抗会导致电路各部分地电位的变化而引入干扰。
开关电源中，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而采用一点接地，即将电源开关电流回路(中的几个器件的地线都连到接地脚上，输出整流器电流回路的几个器件的地线也同样接到相应的滤波电容的接地脚上，这样电源工作较稳定，不易自激。
做不到单点时，在共地处接两二极管或一小电阻，其实接在比较集中的一块铜箔处就可以。
2.尽量加粗接地线若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏，因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线，如有可能，接地线的宽度应大于3mm，也可用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
开关电源接线方法
开关电源接线方法开关电源是电子设备中常见的一种电源供应方式，它具有输入电压范围广、输出电压稳定等优点，因此在各种电子设备中得到广泛应用。
在实际使用中，正确的接线方法不仅可以确保设备正常工作，还可以提高设备的安全性。
下面将介绍开关电源的接线方法及注意事项。
一、接线前的准备工作。
在进行开关电源的接线工作之前，首先需要做好准备工作。
首先要确认所使用的开关电源的参数，包括输入电压范围、输出电压、输出电流等。
其次要准备好所需的工具，如螺丝刀、绝缘剥线钳等。
接下来要对接线环境进行检查，确保接线环境干燥、通风良好，并且要确保电源已经断开。
二、接线方法。
1. 接地线的接线方法。
在接线过程中，接地线的接线是非常重要的一步。
一般来说，接地线的颜色为黄绿色，接地线的接线方法是将接地线连接到设备的金属外壳上，以确保设备在发生漏电时能够及时将漏电电流导入地线，保障人身安全。
2. 输入电源线的接线方法。
接地线接好后，接下来就是输入电源线的接线。
输入电源线一般为蓝色或棕色，其中蓝色为零线，棕色为火线。
在接线时，需要将蓝色线连接到电源端的零线接口上，将棕色线连接到火线接口上。
接线时要确保接线牢固，不得出现松动现象。
3. 输出电源线的接线方法。
输出电源线的接线方法与输入电源线类似，需要根据线的颜色进行正确的连接。
一般来说，输出电源线中黄色为+V，蓝色为-V。
在接线时，需要将黄色线连接到正极接口上，将蓝色线连接到负极接口上。
同样，接线时要注意牢固连接，避免出现松动现象。
三、注意事项。
1. 接线时要确保设备处于断电状态，以免发生触电事故。
2. 在接线过程中要注意线的颜色，确保按照正确的颜色进行连接。
3. 接线后要进行线路测试，确保线路连接正确，电压稳定。
4. 在使用过程中要定期检查线路连接情况，确保线路连接牢固。
总结。
正确的开关电源接线方法可以确保设备的正常使用，同时也能提高设备的安全性。
在进行接线时，要做好充分的准备工作，按照正确的接线方法进行操作，并且要注意接线过程中的安全问题。
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。
开关电源设计的一般注意事项
开关电源设计的一般注意事项1、布局：【1】脉冲电压连线尽可能短；【2】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；【3】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；【4】电路中X电容要尽量接近开关电源输入端；【6】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；【7】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；【8】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；【9】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；【10】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；【11】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；【12】关于反激电源的占空比，原则上反激电源的最大占空比应该小于0.5，否则环路不容易补偿。
3、线间距：随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高，一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题，完全能够满足大多数应用场合。
考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺，一般双面板最小线间距设为0.3mm，单面板最小线间距设为0.5mm，焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔，最小间距设为0.5mm，可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象，这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求，并可以把成品率控制得非常高，亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。
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上期我们谈到了布局方面的注意事项，对于layout 工程师来说电源模块布局完成时，布线也就基本已经规划好，布局做好，布线自然水到渠成。
如下图1所示原理图：
图1
从原理图中我们可以看到a:主电流通道(红色）b：地的区别（电源地、信号地、其他信号地）c：反馈通道（蓝色）d：续流回路。
对于上述开关电源的布线的处理时，我们还是有以下事项需要注意：
开关管部分: 尽量粗短，一般用铺铜实现，考虑大电流通道。
输入输出滤波：注意到电源平面的过孔数目和位置，在滤波电容之后。
输入输出的地：用大铜皮连接到一起，多打地孔到平面（开关管特殊要求除外）。
控制电路的地：模拟地，与大电流地分开，单点接地。
控制电路的采样：模拟信号，采样点在输出滤波之后，如果有电流采样和电压采样，布成差分线的紧耦合形式，采样线尽量短，减小受干扰的空间。
控制电路的调制输出：模拟信号，不要在开关管下走长线，远离大电流的电源和地等区域。
下面我们还是借用芯片的datasheet图例来一起看一下开关电源布线的一些注意事项，如下图2所示：
图2：某电源芯片layout guide
从datasheet要求来看主要需要我们注意：
1.输入输出回路尽量小满足载流且满足共地。
2.模拟地与大电流地分开，单点接地。
3.反馈信号处理以及芯片散热等。
在我们的实际设计应用中对于上述开关电源电路可能会进行优化调整如图3所示原理图，其主要核心部分还是一致，如图3所示是该模块原理图和布线展示的示例：
图3.1：SCH
图3.2：布线展示
我们可以从布线展示图中可以看到基本按照layout guide设计，但我们还需要注意以下细节：大电流通道滤波电路孔的位置和数量；输入输出地的铺铜共地连接；采样电路避免受干扰；芯片模拟地与大电流地的区分与单点相连，以及芯片的散热！
接着上期的“IPC”PCB设计大赛的开关电源，如下图4原理图和布线展示：
图4-1：原理图
图4-2：布线展示
从原理图中我们可以看出，控制芯片、MOS管等元器件处理，大电流、电压反馈等细节我们需要特别注意。
本期征集：开关电源的噪声主要由那些因素引起，在设计中我们该如何避免！。