開關(guān)電源PCBLayout一般要求

1、開關(guān)電源PCB Layout一般要求PCB Layout是開關(guān)電源研發(fā)過程中的極為重要的步驟和環(huán)節(jié)，關(guān)系到開關(guān)電源能否正常工作，生產(chǎn)是否順利進行,使用是否安全等問題。開關(guān)電源PCB Layout比起其它產(chǎn)品PCB Layout來說都要復(fù)雜和困難，要考慮的問題要多得多，歸納起來主要有以下幾個方面的要求：一. 電路要求1. PCB 中的元器件必須與BOM一致。2. 線條走線必須符合原理圖,利用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機可以輕做到這一點。3. 線條寬度必須滿足最大電流要求,不得小于1mm/1A,以保證線條溫升不超過.為了減少電壓降有時還必須加寬寬度。4. 為了減小電壓降和損耗,視需要在線條上鍍錫。二. 安規(guī)要求1.

2、一次側(cè)和二次側(cè)電路要用隔離帶隔開,隔離帶清晰明確. 靠隔離帶的組件,在10N的推力作用下應(yīng)保持電氣距離要求。2. 隔離帶中線要用1mm的絲印虛線隔開,并在高壓區(qū)標識DANGER / HIGH VOLTAGE。 3. 各電路間電氣間隙(空間距離)： (1) 一次側(cè)交流部分: 保險絲前 L-N2.5mm L.N大地(PE)2. 5mm保險絲后不做要求. (2) 一次側(cè)交流對直流部分2mm (3) 一次側(cè)直流地對大地4mm (4) 一次側(cè)對二次側(cè)部分4mm(一二次側(cè)組件之間) (5) 二次側(cè)部分: 電壓低于100V0.5mm電壓高于100 V (6) 二次側(cè)地對大地1mm 4. 各電路間的爬電距離：

3、 (1) 一次側(cè)交流電部分: 保險絲前 L-N2.5mm L.N大地(PE)2. 5mm保險絲后不做要求. (2) 一次側(cè)交流對直流部分2mm (3) 一次側(cè)直流地對大地4mm (4) 一次側(cè)對二次側(cè)6.4mm光耦,Y電容,腳間距6.4時要開槽。 (5) 二次側(cè)部分之間:電壓低于100V時0.5mm; 電壓高于100V時,按電壓計算。 (6) 二次側(cè)對大地2mm. (7) 變壓器二次側(cè)之間8mm 5. 導(dǎo)線與PCB邊緣距離應(yīng)1mm 6. PCB上的導(dǎo)電部分與機殼之空間距離小于4 mm時, 應(yīng)加0.4 mm麥拉片。 7. PCB必須滿足防燃要求。三. EMI要求 1. 初級電路與次級電路分開布置

4、。 2. 交流回路, PFC、PWM回路，整流回路,，濾波回路這四大回路包圍的面積越小越好,即要求： (1)各回路中功率組件彼此盡量靠近。 (2)功率線條(兩交流線之間、正線與地線之間)彼此靠近。 3. 控制IC要盡量靠近被控制的MOS管。 4. 控制IC周邊的組件盡量靠近IC布置,尤其是直接與IC連接的組件, 如RT、CT電阻電容, 校正網(wǎng)絡(luò)電阻電容, 應(yīng)盡量在IC對應(yīng)PIN附近布置. RT、CT 到PIN線條要盡量短。 5. PFC、PWM回路要單點接地. IC周邊組件的地先接到IC地再接到MOS的S極, 再由S極引到PFC電容負極。 6. 反饋線條應(yīng)盡量遠離干擾源( 如PFC電感、 PF

5、C二極管引線、 MOS管)的引線，不得與它們靠近平行走線。 7. 數(shù)字地與仿真地要分開, 地線之間的間距應(yīng)滿足一定要求。 8. 偏置繞阻的回線要直接接到PFC電容的負極。. 9. 功率線條(流過大電流的線條)要短而寬, 以降低損耗, 提高響應(yīng)頻率, 降低接收干擾頻譜范圍.。 10. 在X電容、PFC電容引腳附近，銅條要收窄，以便充分利用電容濾波。 11. 輸出濾波電容必要時可用兩個小電容并聯(lián)以減少ESR。 12. PFC MOS和D、PWM MOS散熱片必須接一次地，以減少共模干擾。 13. 二次側(cè)的散熱片、變壓器外屏蔽應(yīng)接二次地。#1樓主貼：開關(guān)電源PCB_LAYOUT原則（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，以備后

6、用）文章發(fā)表于：2011-08-13 16:10開關(guān)電源PCB_LAYOUT原則1.0目的：規(guī)范PCB的設(shè)計思路，保證和提高PCB的設(shè)計質(zhì)量。2.0適用范圍：適用于PCB Layout.3.0具體內(nèi)容： (1) A：Layout 部分2-19(2) B：工藝處理部分20-23(3) C：檢查部分24-25(4) D：安規(guī)作業(yè)部分26-32A: Layout 部分一、長線路抗干擾如：圖二圖一 圖二在圖二中，PCB布局時，驅(qū)動電阻R3應(yīng)靠近Q1（MOS管），電流取樣電阻R4應(yīng)靠近U1的第3Pin，即上圖一所說的R、D應(yīng)盡量縮短高阻抗線路。又因運算放大器輸入端阻抗很高，易受干擾。輸出端阻抗較低，不易

7、受干擾。一條長線相當于一根接收天線，容易引入外界干擾。又如圖三： （A） （B）在圖三的A中排版時，R1、R2要靠近三極管Q1放置，因Q1的輸入阻抗很高，基極線路過長，易受干擾，則R1、R2不能遠離Q1。在圖三的B中排版時，C2要靠近D1，因為Q3三極管輸入阻抗很高，如Q2至D1的線路太長，易受干擾，則C2應(yīng)移至D1附近。二、小信號走線盡量遠離大電流走線，忌平行。三、小信號處理電路布線盡量集中，減少布板面積提高抗干擾能力。四、一個電流回路走線盡可能減少包圍面積。如：電流取樣信號線和來自光耦的信號線五、光電耦合器件，易受干擾，應(yīng)遠離強電場、強磁場器件，如大電流走線、變壓器、高電位脈動器件等。六、

8、多個IC等供電，Vcc、地線注意。并聯(lián)單點接地，互不干擾。 串聯(lián)多點接地，相互干擾。七、弱信號走線，不要在棒形電感、電流環(huán)等器件下走線。如以前SU450，電流取樣線在批量生產(chǎn)時發(fā)生磁芯與線路銅箔相碰，造成故障。A：噪聲要求1、盡量縮小由高頻脈沖電流所包圍的面積，如下（圖一、圖二）圖一一般布板方式：散熱器圖二2、濾波電容盡量貼近開關(guān)管或整流二極管如上圖二，C1盡量靠近Q1，C3靠近D1等3、脈沖電流流過的區(qū)域遠離輸入、輸出端子，使噪聲源和輸入、輸出口分離，如A105。 圖三圖三：MOS管、變壓器離入口太近，EMI傳導(dǎo)通不過。 圖四圖四：MOS管、變壓器遠離入口，EMI傳導(dǎo)能通過。4、控制回路與功

9、率回路分開，采用單點接地方式，如圖五。 圖五 1、3842、3843、2843、2842IC周圍的元件接地接至IC的地腳（第5腳）；再從第5腳引出至大電容地線。 2、光耦第3腳地接到IC的第2 腳，第2腳接至IC的5腳上。圖六5、必要時可以將輸出濾波電感安置在地回路上。6、用多只ESR低的電容并聯(lián)濾波。7、用銅箔進行低感、低阻配線，相鄰之間不應(yīng)有過長的平行線，走線盡量避免平行、交叉用垂直方式，線寬不要突變，走線不要突然拐角（即：直角）。B、抗干擾要求1、盡可能縮短高頻元器件之間連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間電磁干擾，易受干擾的元器件不能和強干擾器件相互挨得太近，輸入輸出元件盡量遠離。2、

10、某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。C、布局要求1、除溫度開關(guān)、熱敏電阻外，對溫度敏感的關(guān)鍵元器件（如IC）應(yīng)遠離發(fā)熱元件，發(fā)熱較大的器件應(yīng)與電容等影響整機壽命的器件有一定的距離。2、對于電位器，可調(diào)電感、可變電容器，微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局，應(yīng)考慮整機結(jié)構(gòu)要求，若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在PCB板上方便于調(diào)節(jié)的地方，若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。3、應(yīng)留出印制PCB板定位孔支架所占用的位置。4、位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不少于2mm。D、對單元電路的布局要求1、要按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便

11、于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。2、以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局，元器件應(yīng)均勻整齊，緊湊地排列在PCB上，盡量減小和縮短各元件之間的連接引線。3、在高頻下工作要考慮元器件的分布參數(shù)，一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列，這樣不僅美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。布線原則：1、輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。2、走線的寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為50m，寬度為1mm時，流過1A的電流，溫升不會高于3，以此推算2盎司（75m）厚的銅箔，1mm寬可流通1.5A電流，溫升不會高于3（注：自然冷

12、卻）。3、ROUTE線拐彎處一般取圓弧形，而直角、銳角在高頻電路中會影響電氣性能。4、盡量避免使用大面積鋪銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀，這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。5、元件焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些，焊盤太大易形成虛焊，焊盤外徑D一般不少于（d+1.2）mm，d為引線孔徑，對高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可?。╠+1.0）mm，孔徑大于2.5mm的焊盤適當加大。6、電源線根據(jù)線路電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路阻抗，同時使電源線，地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞方向一致，有助于增強抗噪聲能力。7、地線：（a）

13、、數(shù)字地與模擬地分開，若線路上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)使它們盡量分開。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點并聯(lián)接地，實際布線有困難時可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地，高頻電路的地宜采用多點串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地銅箔。（b）、接地應(yīng)盡量加粗，若接地線用很細的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低，因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過三倍于PCB板上允許的電流，如有可能接地線應(yīng)23mm以上。（c）、接地線構(gòu)成閉環(huán)路，只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路卻成閉環(huán)路大多能提高抗噪能力。圖三 圖四（d）、散熱器接地多數(shù)也采用單點接地，提高噪聲抑制能力如A166，更改前： 多點接地

14、形成磁場回路，EMI測試不合格。更改后：不接地接地 單點接地無磁場回路，EMI測試OK。開關(guān)電源的體積越來越小，它的工作頻率也越來越高，內(nèi)部器件的密集度也越來越高，這對PCB布線的抗干擾要求也越來越嚴，針對D82與D63的布線，發(fā)現(xiàn)的問題與解決方法如下：整體布局：D82是一款六層板，最先布局是，元件面放控制部份，焊錫面放功率部份，在調(diào)試時發(fā)現(xiàn)干擾很大，原因是3843與光耦位置擺放不合理，如：如上圖，3843與光耦放在MOS管底下，它們之間只有一層2.0mm的PCB隔開，MOS管直接干擾3843，后改進為：將3843與光耦移開，且其上方無流過脈動成份的器件。走線問題：功率走線盡量實現(xiàn)最短化，以減

15、少環(huán)路所包圍的面積，避免干擾。小信號線包圍面積小，如電流環(huán)：A線與B線所包面積越大，它所接收的干擾越多。因為它是反饋電流大小而調(diào)節(jié)3843輸出的，誤動作將直接導(dǎo)致環(huán)路不穩(wěn)。光耦反饋線要短，且不能有脈動信號與其交叉或平行。PWM芯片（如UC3843、3842、2843、2842的第3PIN）電流采樣線與（第6PIN）驅(qū)動線，以及同步信號線，走線時應(yīng)盡量遠離，不能平行走線，否則相互干擾。因：3PIN的電流波形為6PIN及同步信號電壓波形是：（1）散熱片分布均勻，風路通風良好。散熱片擋風路， 通風良好，不利于散熱。 利于散熱。（2）電容、IC等與熱元件（散熱器、整流橋、續(xù)流電感、功率電阻）要保持距離

16、。以避免受熱而受到影響。（3）電流環(huán)為了穿線方便，引線孔距不能太遠或太近。（4）輸入/輸出、AC/插座要滿足兩線長短一致，留有一定空間裕量，注意插頭線扣所占的位置、插拔方便，輸出線孔整齊，好焊線。（5）元件之間不能相碰、MOS管、整流管的螺釘位置、壓條不能與其它元件相碰，以便裝配工藝盡量簡化電容和電阻與壓條或螺釘相碰，在布板時可以先考慮好螺釘和壓條的位置。（6）元件擺放整齊、方向盡量一致對于PCB板上的貼片元件長軸心線盡量與PCB板長軸心線垂直的方向排列、不易折斷。（7）反面元件的高度（如D64）（8）濾波電容走線A：噪音、紋波經(jīng)過濾波電容被完全濾掉。B：當紋波電流太大時，多個電容并聯(lián)，紋波電

17、流經(jīng)過第一個電容的流量比第二個、第三個大很多，往后逐漸減小，第一個電容產(chǎn)生的熱量也比第二個、第三個多，很容易損壞，走線時，盡量讓紋波電流均分給每個電容，走線如下圖A、B： 如空間許可，可用圖B方式走線（9）高壓高頻電解電容的引腳有一個鉚釘，如下圖所示，它應(yīng)與第一層走線銅箔保持距離，并要符合安規(guī)。（10）金屬膜電阻下不能走高壓線、低壓線盡量走在電阻中間，電阻如果破皮容易和下面銅線短路。（11）加錫A、功率線銅箔較窄處加錫。B、RC吸收回路，不但電流較大需加錫，而且利于散熱。C、熱元件下加錫，用于散熱，加錫不能壓焊盤。（12）輸出線、燈仔線、風扇線盡量一排，極性一致與面板對應(yīng)。（13）安全距離見

18、D：PCB安規(guī)作業(yè)部分（14）信號線不能從變壓器、散熱片、MOS管腳中穿過。（15）如輸出是疊加的，差模電感前電容接前端地，差模電感后電容接輸出地。（16）高頻脈沖電流流徑的區(qū)域A盡量縮小由高頻脈沖電流包圍的面積上圖所標示的5個環(huán)路包圍的面積盡量小。B電源線、地線盡量靠近，以減小所包圍的面積，從而減小外界磁場環(huán)路切割產(chǎn)生的電磁干擾，同時減少環(huán)路對外的電磁輻射。C大電容盡量離MOS管近，輸出RC吸收回路離整流管盡量近。D電源線、地線的布線盡量加粗縮短，以減小環(huán)路電阻，轉(zhuǎn)角要圓滑，線寬不要突變。 E脈沖電流流過的區(qū)域遠離輸入輸出端子，使噪聲源和出口分離。 F振蕩 濾波去耦電容靠近IC地，地線要求短

19、。（17）小板離變壓器不能太近。小板離變壓器太近，會導(dǎo)致小板上的半導(dǎo)體元件容易受熱而影響。（18）錳銅絲 立式變壓器磁芯 工字電感 功率電阻 散熱片 磁環(huán)下不能走第一層線。（19）24層開槽與走線銅箔要有10MIL以上的距離，注意上下層金屬部分的安規(guī)。（20）初級散熱片與外殼要保持5mm以上距離。（21）驅(qū)動變壓器，電感，負電壓，電流環(huán)同名端要一致。（22）雙面板一般在大電流走線處多加一些過孔，過孔要加錫，增加載流能力。（23）在變壓器，小板中間加通風孔，以利于通風散熱。（24）因考慮高壓測試，防雷管要考慮生產(chǎn)時是否好下工具剪斷，然后又好下烙鐵焊接，一般要將其放在PCB板靠邊處。（25）初次級

20、Y電容與變壓器磁芯要注意安規(guī)。（26）在單面板中，跳線與其它元件不能相碰，如跳線接高壓元件，則應(yīng)與低壓元件保持一定安規(guī)距離。同時應(yīng)與散熱片要保持1mm以上的距離。（27）一般布局，小板上不接入高壓，將高壓元件放在大板上，如有特殊情況，則安規(guī)一定要考慮好。如：將ZD1、R1放在大板，引入一低壓線即可MIC4576BT穩(wěn)壓芯片的布板要求1、原理圖:2、 板要求：a) R1、R2、R3盡量靠近MIC4576BT芯片的4Pin，依次一個挨一個緊密排列在一起。b) R2、R3的接地端從C2的負端引線，R1取樣線從C2的正端引線，芯片的3Pin直接與R2、R3地端相連，不能從別的地方接地或取樣，否則電路檢

21、測不準或可能出現(xiàn)故障。3、 MIC4576BT芯片封裝形式為：TO-220。4、布線的一般形式參看A143V00A的U2。MAX726ECK穩(wěn)壓芯片的布板要求1、 原理圖:2、 布板要求：a) R1、C2要靠近芯片的2Pin且直接芯片的3Pin 地。b) R3、R4、R2、C3要靠近芯片的1Pin依次一個緊靠一個排列，且R2、C3連結(jié)在一起，直接走線到C4的正端，R3、R4連在一起直接與芯片3Pin，再一起拉線到C4的地端。3、 封裝形式：TO-2204、 布線的一般形式參看A80V09A的U6B： 工藝處理部分1、 每一塊PCB上都必須用實心箭頭標出過錫爐的方向：2、 布局時，DIP封裝的I

22、C擺放的方向必須與過錫爐的方向成垂直，不可平行，如下圖；如果布局上有困難，可允許水平放置IC（SOP封裝的IC擺放方向與DIP相反）。3、 布線方向為水平或垂直，由垂直轉(zhuǎn)入水平要走45度進入。4、 若銅箔入圓焊盤的寬度較圓焊盤的直徑小時，則需加淚滴。如圖5、 布線盡可能短，特別注意時鐘線、低電平信號線及所有高頻回路布線要更短。6、 模擬電路及數(shù)字電路的地線及供電系統(tǒng)要完全分開。7、 如果印制板上有大面積地線和電源線區(qū)（面積超過500平方毫米），應(yīng)局部開窗口。如圖：8、橫插元件（電阻、二極管等）腳間中心，相距必須是300mil，400mil 及500mil。(如非必要，240mil亦可利用，但適

23、用于IN4148型之二極管或1/16W電阻上。1/4W電阻由10.0mm開始)跳線腳間中心相距必須是200mil，300mil，500mil，600mil，700mil，800mil，900mil，1000mil。9、PCB板上的散熱孔，直徑不可大于140mil。10、 PCB上如果有12或方形12MM以上的孔,必須做一個防止焊錫流出的孔蓋,如下圖:(孔隙為1.0MM)11、在用貼片元件的PCB板上，為了提高貼片元件的貼裝準確性，PCB板上必須設(shè)有校正標記（MARKS），且每一塊板最少要兩個標記，分別設(shè)于PCB的一組對角上，如下圖：12、貼片元件的間距：13、貼片元件與電插元件腳之間的距離，如圖：14、SMD器件的引腳與大面積銅箔連接