LED開關電源的PCB設計規范

在任何開關電源設計中,PCB板的物理設計都是最后一個環節,假如設計方法不當,PCB可能會輻射過多的電磁干擾,造成電源工作不穩定,以下針對各個步驟中所需留意的事項進行分析:

一、從原理圖到PCB的設計流程 建立元件參數->輸進原理網表->設計參數設置->手工布局->手工布線->驗證設計->復查->CAM輸出。

二、參數設置相鄰導線間距必須能滿足電氣安全要求,而且為了便于操縱和生產,間距也應盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓,在布線密度較低時,信號線的間距可適當地加大,對高、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距,一般情況下將走線間距設為8mil。

焊盤內孔邊沿到印制板邊的間隔要大于1mm,這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。當與焊盤連接的走線較細時,要將焊盤與走線之間的連接設計成水滴狀,這樣的好處是焊盤不輕易起皮,而是走線與焊盤不易斷開。

三、元器件布局實踐證實,即使電路原理圖設計正確,印制電路板設計不當,也會對電子設備的可靠性產生不利影響。例如,假如印制板兩條細平行線靠得很近,則會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端形成反射噪聲;由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,因此,在設計印制電路板的時候,應留意采用正確的方法。每一個開關電源都有四個電流回路：

(1). 電源開關交流回路

(2). 輸出整流交流回路

(3). 輸進信號源電流回路

(4). 輸出負載電流回路輸進回路通過一個近似直流的電流對輸進電容充電,濾波電容主要起到一個寬帶儲能作用;類似地,輸出濾波電容也用來儲存來自輸出整流器的高頻能量,同時消除輸出負載回路的直流能量。所以,輸進和輸出濾波電容的接線端十分重要,輸進及輸出電流回路應分別只從濾波電容的接線端連接到電源;假如在輸進/輸出回路和電源開關/整流回路之間的連接無法與電容的接線端直接相連,交流能量將由輸進或輸出濾波電容并輻射到環境中往。電源開關交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形電流,這些電流中諧波成分很高,其頻率遠大于開關基頻,峰值幅度可高達持續輸進/輸出直流電流幅度的5倍,過渡時間通常約為50ns。這兩個回路最輕易產生電磁干擾,因此必須在電源中其它印制線布線之前先布好這些交流回路,每個回路的三種主要的元件濾波電容、電源開關或整流器、電感或變壓器應彼此相鄰地進行放置,調整元件位置使它們之間的電流路徑盡可能短。建立開關電源布局的最好方法與其電氣設計相似,最佳設計流程如下：

放置變壓器

設計電源開關電流回路

設計輸出整流器電流回路

連接到交流電源電路的控制電路

設計輸進電流源回路和輸進濾波器 設計輸出負載回路和輸出濾波器根據電路的功能單元,對電路的全部元器件進行布局時,要符合以下原則：

(1) 首先要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時,印制線條長,阻抗增加,抗噪聲能力下降,本錢也增加;過小則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。電路板的最佳外形矩形,長寬比為3：2或4：3,位于電路板邊沿的元器件,離電路板邊沿一般不小于2mm。

(2) 放置器件時要考慮以后的焊接,不要太密集.