開關(guān)電源的PCB布局布線是一個非常重要的環(huán)節(jié)。 并不代表原理圖是正確的，就沒有后續(xù)工作。 雖然原理圖設(shè)計的完成只能證明電路在原理上是正確的，但并不能說明根據(jù)這個原理圖設(shè)計的電路板能否正常工作，因為合理的PCB布局布線將極大地影響正常工作電路的設(shè)計，如PCB布局不合理，首先會表現(xiàn)出電路的抗干擾能力差，但對外輻射能力強。 對于電壓較高的開關(guān)電源，PCB布局不合理會導(dǎo)致電路板嚴重發(fā)熱。 因此，PCB布局布線在開關(guān)電源設(shè)計中占有很大的比重。 對于具有高速信號的 PCB 板尤其如此。 開關(guān)電源的布局走線有很多規(guī)律，大致可以歸結(jié)為大功率器件放在頂層，貼片放在底層； 大電流線和高壓線的線寬必須符合要求。 覆銅方法； 電源支路和反饋支路要小，三者要有一定的寬度； 器件之間要有一定的間隔，器件與PCB的邊緣要有一定的間隔； 芯片電源管腳上的并聯(lián)電容盡量靠近芯片電源管腳等。 以下是針對本設(shè)計的 PCB 布局和布線的建議。 對于反激式轉(zhuǎn)換器，在布局布局時需要注意幾個點，如輸入電路部分、變壓器部分、功率芯片部分、反饋支路部分。 輸入電路部分，輸入混頻器元器件應(yīng)集中布置，元器件之間留有一定間隙，走線盡量寬或直接用銅帶走線。 變壓器部分是電磁干擾的重要干擾源。 變壓器盡量靠近檢測橋后面的儲能電容。 同時走線要盡量寬，從儲能電容到變壓器再到主開關(guān)管最后回到儲能電容。 這個環(huán)路要小，敏感線的走線要盡量遠離這個環(huán)路。 電源芯片部分的重點是芯片的電源腳要并聯(lián)一個貼片電容到芯片的地腳。 貼片電容的放置要靠近芯片的電源管腳。 在芯片管腳上，也可以放在芯片電源管腳的反面。 反饋支路部分的布局布線主要與布線支路和大電壓線的寬度有關(guān)。 反饋支路中的信號均為重要信號，控制電源管理芯片輸出PWM波的信噪比，以調(diào)節(jié)輸出穩(wěn)定性。 如果反饋支路上的信號受到干擾，勢必會影響輸出的穩(wěn)定性。 反饋支路的走線應(yīng)遠離連接變壓器和主開關(guān)管的走線。 如果電路板上有高壓或高速信號的走線，反饋信號的走線也應(yīng)遠離那些走線。 反饋支路的接線大致可以分為TL431部分的接線和晶閘管部分的二次接線。 TL431取出反饋信號，晶閘管副邊響應(yīng)反饋信號給電源管理芯片。 其中晶閘管次級到功率芯片布線的支路較小。
圖1 反激式電源整體原理圖
圖1 開關(guān)電源從市電的火線L和零線N接入后，有一個電壓比較高的保險絲，如圖1所示，這是因為開關(guān)電源上還有其他市電交流負載板，如交流電機等。當(dāng)負載電壓過大時電路板電流過大的原因電感，電路得到保護。 熔斷器的電壓參??數(shù)需要根據(jù)實際負載功率估算來選擇。 在保險絲之后，還有一個壓敏電阻內(nèi)阻（如圖2所示），用于抑制浪涌和瞬時峰值電流。 當(dāng)兩端電流低于其閾值時，壓敏電阻內(nèi)阻迅速增大，進而流過高電壓，保護后續(xù)電路。 在壓敏電阻內(nèi)阻之后還有一個電壓較低的保險絲（如圖2所示），這是對板子開關(guān)電源真正的過流保護，避免電源電壓過高，保護電路。 保險絲后面的NTC內(nèi)阻（如圖2所示）是用來抑制開機時的浪涌電壓的。 由于啟動初期NTC溫度低，內(nèi)阻大，抑制電壓過大； 當(dāng)施加電壓時，NTC內(nèi)阻溫度下降，內(nèi)阻增加到很小的值，不影響正常工作電壓。 安規(guī)X電容（如圖2所示）是用來濾除市電的差模干擾電路板電流過大的原因電感，后面的三個電阻主要是給X電容放電，以滿足安規(guī)要求和避免，有沖擊電感當(dāng)金屬端子被人手觸摸時。 使用多個內(nèi)阻的原因是為了分配電流和功率。 紋波電感（如圖2所示）用于濾除串?dāng)_干擾電壓。
圖2 輸入部分電路
圖2 輸入電容EC1 業(yè)界普遍原則為3uF/W，但需要注意的是，功率是輸入功率而不是輸出功率。 假設(shè)輸出功率為12W，效率為80%，輸入功率為15W，那么輸入電容至少要45uF，如圖8所示。由于電源是由Buck-Boost演變而來，其輸入回路和輸出回路都是電壓不連續(xù)的路徑，因此控制回路面積應(yīng)盡可能小。 輸入電容EC1應(yīng)靠近電源芯片，如圖3所示。同樣，輸出檢測晶閘管和輸出電容應(yīng)靠近變壓器。
圖 3
圖3 RCD鉗位電路用于吸收開關(guān)管關(guān)斷時的Vds高壓，以免損壞MOS管（功率芯片）。 需要將電容靠近變壓器放置，其次是內(nèi)阻，如圖4所示。
圖 4
圖 4. 晶閘管用于反饋輸出電流并對其進行隔離。 Type II的補充設(shè)計原理圖可參考上述文章，這里不再贅述。 晶閘管反饋回路的中間GND最好不要與大電壓通路的中間GND共用，以免受到干擾而引起輸出電流波動。 因此單根GND相線拉至EC1的公共地，產(chǎn)生單點接地，如圖5所示。
圖 5
圖5 在輸出檢測晶閘管側(cè)并聯(lián)的RC阻容吸收電路，用于抑制高頻通斷時三極管形成的EMI。 由于晶閘管在導(dǎo)通時會形成電流尖峰（電場），關(guān)斷時會立即關(guān)斷。 形成電流和電壓尖峰（磁場）。 輸出電容EC2和EC3要注意均流設(shè)計。 如圖6所示，兩個電容的電壓通路長度基本相等，以防止某個電容因過流而提前失效。
圖 6
圖6中的輸出電流反饋節(jié)點需要從終端電容中取出，以增強電流穩(wěn)定精度，如圖7所示。
圖 7