开关电源设计中如何避免PCB电磁干扰?

在任何开关电源设计中, PCB板 是最后一个链接。 如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,导致电源工作不稳定。 以下是每一步分析的注意事项:

印刷电路板

1、从原理图到PCB设计过程建立元件参数-》输入原理网表-》设计参数设置-》手动布局-》手动布线-》验证设计-》复审-》CAM输出。

二、参数设置相邻导线之间的距离必须能够满足电气安全要求,并且为了便于操作和生产,该距离应尽可能宽。 最小间距必须至少适合所承受的电压。 当布线密度较低时,可以适当增加信号线的间距。 对于高低电平间距较大的信号线,间距应尽量短,间距应加大。 一般设置走线间距为8mil。 焊盘内孔边缘与印制板边缘的距离应大于1mm,这样可以避免焊盘在加工过程中出现缺陷。 当与焊盘相连的走线较细时,应将焊盘与走线的连接设计成水滴状。 这样做的好处是焊盘不易剥落,但走线与焊盘不易断开。

第三,元件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印刷电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。 例如,如果印制板的两条平行细线靠得很近,则信号波形会延迟,并且会在传输线的末端形成反射噪声。 性能下降,所以在设计印刷电路板时,要注意采用正确的方法。

每个开关电源有四个电流回路:

(1)电源开关交流电路

(2)输出整流交流电路

(3)输入信号源电流环

(4) 输出负载电流回路 输入回路通过近似直流电流为输入电容器充电。 滤波电容主要作为宽带储能; 同样,输出滤波电容也用于存储来自输出整流器的高频能量。 同时消除了输出负载电路的直流能量。 因此,输入输出滤波电容的接线端非常重要。 输入和输出电流电路只能分别从滤波电容的端子接入电源; 如果输入/输出电路与电源开关/整流电路之间的连接不能通过电容端直接连接,交流能量会通过输入或输出滤波电容辐射到环境中。 电源开关的交流电路和整流器的交流电路中含有高幅梯形电流。 这些电流的谐波分量非常高。 频率远大于开关的基频。 峰值幅度可高达连续输入/输出直流电流幅度的 5 倍。 过渡时间通常在 50ns 左右。 这两个回路最容易受到电磁干扰,因此必须在电源中的其他印刷线路之前布置这些交流回路。 每个回路的三个主要组件是滤波电容器、电源开关或整流器、电感器或变压器。 将它们并排放置并调整组件的位置,使它们之间的电流路径尽可能短。 建立开关电源布局的最佳方式与其电气设计类似。 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

• 控制电路连接到交流电源电路

• 设计输入电流源回路和输入滤波器 根据电路的功能单元设计输出负载回路和输出滤波器。