完成電路圖紙后,進入實際規劃安裝基板的布局階段。本項將說明基板布局的示例、布局的原則或要點。
基板布局的要點
開關電源利用開關的ON/OFF來控制電壓,但依然屬于模擬電路。極端而言,雖然本身會發出高頻噪聲,但因擁有反饋環路,對噪聲非常敏感。也就是說,開關電源電路的路徑,必須考慮分成大電流ON/OFF后產生噪聲的路徑,以及對噪聲非常敏感的控制信號路徑?;迮渚€布局,大電流路徑應避免產生噪聲,控制信號路徑應避免受到噪聲影響。當然,這種噪聲屬于輻射噪聲,也會對EMC造成影響,因此布局必須能極力避免產生噪聲。
良好的布局要具備相當程度的經驗。布局不當時,可能導致電源無法正常啟動、整個系統的S/N惡化,最嚴重時可能破壞構成部件和電源IC。雖然屬于非常依賴經驗的作業,但大多數還是會提供只要利用電源IC的技術規格和增加數據,就能完成的基本的基板配線布局范例供用戶參考。有的業者甚至提供光繪文件等能直接利用的數值等。
以下為基板布局的示例和注意事項。
上圖在部分簡略的電路圖紙上,標示大電流路徑和控制信號路徑。
紅色線是大電流路徑,是發生振鈴或損耗主因,應盡量粗盡量縮短
此外,紅色線的環路盡量縮小
二次側的橙色線線和紅色線相同盡量粗盡量縮短、環路盡量縮小
褐色線是是電流流向VCC引腳的路徑,開關時流通電流,故須個別配線
變壓器的正下方會受到磁通影響,不可經過IC控制信號線
紅色線、褐色線、藍色線、緑色線的GND應有一點接地
緑色線是二次側的浪涌流向一次側的路徑,會瞬間流過大電流,因此在紅色線和藍色線之外個別配線
藍色線是IC控制信號用GND線,不會流過大電流,但容易受到噪聲影響,因此須在紅色線、綠色線、褐色線之外另行配線
下圖是考慮上述注意事項后的基板布局的例圖。標示上圖的紅色、橙色、褐色環路范圍。
下面照片是安裝后的示意圖。和上方電路有些不同,但使用同一個電源IC,部件構造也幾乎相同。相對于圖紙,能夠看到實際物品為何。
實際的設計時,受可利用基板的長寬尺寸等物理、機械因素的影響,而不一定能設計出理想的布局。不過,如同前述,除了作為電源外,還會對整個系統造成不良影響的可能性。此外,雖說是試作基板,但大幅修正和重新設計沒什么兩樣,因此盡可能在最初就做到最好,有助于節省之后的時間和費用。
電源設計時,先決定大略的系統規格,有不少是在項目最后才開始設計,無論如何,都希望能確實設計出容易調整、操作便利的系統。
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