怎样轻松避免开关电源之PCB布局陷阱?

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来源：东莞市成良智能科技发布时间：2019-12-02 点击量：966

避免开关电源之PCB布局陷阱1.电感间距应尽可能远。
电感排列方向成直角，使电感之间的串扰降至最小。
引线耦合，如同电感排列方向会影响磁场耦合一样，如果引线彼此过于靠近，也会影响耦合。这种布局问题也会产生所谓的互感。
返回电流通路须尽可能靠近主电流通道，将辐射磁场降至最小。这种布局有助于减小电流环路面积。返回电流的理想低阻通路通常是引线下方的接地区域—将环路面积有效限制在电介质厚度乘以引线长度的区域。但是，如果接地区域被分割开，则会增大环路面积。对于穿过分割区域的引线，返回电流将被强制通过高阻通路，大大提高了电流环路面积。这种布局还使电路引线更容易受互感的影响。

避免开关电源之PCB布局陷阱2.引线下方应保证完整接地。
敏感引线应垂直排列。如果引线必须平行排列，须确保足够的间距或采用保护线。
接地过孔:RF电路布局的主要问题通常是电路的特征阻抗不理想，包括电路元件及其互联。引线覆铜层较薄，则等效于电感线，并与邻近的其它引线形成分布电容。引线穿过过孔时，也会表现出电感和电容特性。
过孔电容主要源于过孔焊盘侧的覆铜与地层覆铜之间构成的电容，它们之间由一个相当小的圆环隔开。另外一个影响源于金属过孔本身的圆柱。寄生电容的影响一般较小，通常只会造成高速数字信号的边沿变差。过孔的最大影响是相应的互联方式所引起的寄生电感。

避免开关电源之PCB布局陷阱3.确保对敏感区域的过孔电感建模。滤波器或匹配网络采用独立过孔。注意，较薄的开关电源之PCB覆铜会降低过孔寄生电感的影响。
引线长度
这种损耗通常是由于非理想寄生参数引起的，所以寄生电感和电容都会影响电路布局，使用尽可能短的引线有助于降低寄生参数。通常情况下，10 mil宽、距离地层0.0625in的PCB引线，如果采用的是FR4电路板，则产生大约19nH/in的电感和大约1pF/in的分布电容。对于具有 20nH电感、3pF电容的LAN/混频器电路，电路、开关电源之元器件布局非常紧凑时，会对有效元件值造成很大影响。

避免开关电源之PCB布局陷阱4.保持引线长度尽可能短。
关键电路尽量靠近器件放置。根据实际布局寄生效应对关键元件进行补偿。
开关电源的PCB少数几个常见原因4：接地与填充处理，接地与填充处理，接地或电源层定义了一个公共参考电压，通过低阻通路为系统的所有部件供电。按照这种方式均衡所有电场，产生良好的屏蔽机制。直流电流总是倾向于沿着低阻通路流通。同理，高频电流也是优先流过最低电阻的通路。
避免开关电源之PCB布局陷阱5.尽量提供连续、低阻的接地区域。填充线的两端接地，并尽量采用过孔阵列。
RF电路附近不要将覆铜线浮空，RF电路周围不要铺设铜皮。
如果电路板包括多个地层，信号线从一侧过度另一侧时，最好铺设一个接地过孔。
开关电源之元器件晶体电容过大
寄生电容会使晶振的工作频率偏离目标值。因此，须遵循一些常规准则，降低晶体引脚、焊盘、走线或与RF器件连接的杂散电容。
应遵循以下原则：
晶体与RF器件之间的连线尽可能短。相互之间的走线尽可能保持隔离。如果并联寄生电容太大，则去除晶体下方的接地区域。平面走线电感，不建议使用平面走线或开关电源之PCB螺旋电感，典型开关电源之PCB制造工艺具有一定的不精确性，从而对元件值精度影响非常大。因此，大多数受控和高Q值电感均为绕线式。

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