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船型开关PCB设计要点
时间:2020-11-16 09:17:36 点击次数:756

PCB规划是船型开关规划非常重要的一步,对电源的电功能、EMC、可靠性、可生产性都有相关。当时船型开关的功率密度越来越高,对PCB布局、布线的要求也越发严厉,合理科学的PCB规划让电源开发事半功倍,以下细节供您参阅。

一、布局要求

PCB布局是比较讲究的,不是说随便放上去,挤得下就完事的。一般PCB布局要遵循几点:

 

放置器材时要考虑以后的焊接和修理,两个高度高的元件之间尽量防止放置低矮的元件,这样不利于生产和保护,元件之间最好也不要太密集,但是随着电子技术的开展,现在的船型开关越来越趋于小型化和紧凑化,所以就需求平衡好两者之间的度了,既要便利焊装与保护又要统筹紧凑。

还有便是要考虑实际的贴片加工才能,依照IPC-A-610E的标准,考虑元件旁边面偏移的精度,不然简单形成元件之间连锡,乃至由于元件偏移形成元件间隔不够。

 

高频脉冲电流流过的区域要远离输入、输出端子,使噪声源远离输入、输出口,有利于进步EMC功能。

左图变压器离进口太近,电磁的辐射能量直接作用于输入输出端,因此,EMI测试不通过。改为右边的方法后,变压器远离进口,电磁的辐射能量距输入输出端间隔加大,作用改善明显,EMI测试通过。

7、发热元件(如变压器,开关管,整流二极管等)的布局要考虑散热的作用,使得整个电源的散热均匀,对温度灵敏的要害元器材(如IC)应远离发热元件,发热较大的器材应与电解电容等影响整机寿命的器材有必定的间隔。

8、布板时要留意底面元件的高度。例如关于灌封的DC-DC电源模块来说,由于DC-DC模块自身体积就比较小,假如底面元件的高度四边不平衡,灌封的时分会呈现两边引脚高度一边高一边低的现象。

9、布局的时分要留意控制引脚的抗静电才能,相应的电路元件之间的间隔要满足,例如Ctrl引脚(低电平关断),其电路不像输入、输出端那样具有电容滤波,所以抗静电才能是整个模块最弱的,必定要确保有满足的安全间隔。

二、走线准则

1、小信号走线要尽量远离大电流走线,两者不要靠近平行走线,假如无法防止平行的话,也要拉开满足的间隔,防止小信号走线受到干扰。

2、要害的小信号走线,如电流取样信号线和光耦反馈的信号线等,尽量减小回路围住的面积。

3、相邻之间不该有过长的平行线(当然同一电流回路平行走线是能够的),上下层走线尽量选用穿插用笔直方法,走线不要忽然拐角(即:≤90°),直角、锐角在高频电路中会影响电气功能。

 

5、高频元件(如变压器、电感)底下第一层不要走线,高频元件正对着的底面也最好不要放置元件,假如无法防止,能够选用屏蔽的方法,例如高频元件在Top层,控制电路正对着在Bottom层,留意要在高频元件所在的第一层敷铜进行屏蔽,这样能够防止高频噪声辐射干扰到底面的控制电路。

6、滤波电容的走线要特别留意,左图有一部分纹波&噪声会经过走线出去,右图滤波作用会好很多,纹波&噪声经过滤波电容被彻底滤掉。

8、发热大的元件(如TO-252封装的MOS管)下能够大面积裸铜,用于散热,这样能够进步元件的可靠性。功率走线铜箔较窄处能够裸铜用于加锡以确保大电流的流通。

三、安规间隔与工艺要求

1、电气空隙:两相邻导体或一个导体与相邻导电机壳表面的沿空气丈量的最短间隔。爬电间隔:两相邻导体或一个导体与相邻导电机壳表面的沿着绝缘表面丈量的最短间隔。

一般电源模块电压与最小爬电间隔的联系可参照下表:

2、元件到板边的间隔要求。坐落电路板边际的元器材,离电路板边际一般不少于2mm,关于像10W以下的小型化DC-DC模块,由于元件体积和高度比较小,并且输入输出电压不高,为了满足小型化的要求,也要至少留有0.5mm以上的间隔。

大面积铜箔到外框的间隔应至少确保0.20mm以上的间隔,因在铣外形时简单铣到铜箔上形成铜箔翘起及由其引起焊剂掉落问题。

3、若走线入圆焊盘或过孔的宽度较圆焊盘的直径小时,则需加泪滴,加强吸附力,防止焊盘或过孔掉落。

4、SMD器材的引脚与大面积铜箔连接时,要进行热阻隔处理,不然过回流焊的时分由于散热快,简单形成虚焊或脱焊。

 

当然,以上只是个人总结的一些船型开关PCB规划的经历,还有很多细节上的或其他方面的知识需求留意的,最后我想说的是PCB规划,除了准则要求和经历知识之外,最重要的一点是仔细再仔细,检查再检查