开关电源PCB电路板排版应注意的问题

一个设计完美的开关电源可能会遇到无法正常工作的问题，原因是开关电源PCB排版存在不合理之处。正确的电源PCB排版技术非常重要。

图(a)的开关电源原理图;通常首先需要知道电源高频交流电流的路径，并能够区分小信号控制电路和功率电路元器件及其走线、图(a)将传统电源原理图(即,没有粗黑线的电路图)区分成控制电路部分和功率电路部分。一般来讲，电源的功率电路主要包括输入滤波电容，输出滤波电容，滤波电感,上下端功率场效应管。控制电路主要包括PWM控制芯片，旁路电容，自举电路，反馈分压电阻，反馈补偿电路。

图(a) 电源控制电路(细线)和功率电路(粗线)

电源功率电路PCB排版

电源功率器件在PCB上正确的放置和走线将决定整个电源工作是否正常。图(b)更进一步显示一个降压式开关电源功率电路元器件上的电流和电压波形。由于从输入滤波电容(CIN)，上端场效应管(Q1)和下端场效应管(Q2)中所流过的电流是带有高频率和高峰值的交流电流，所以由CIN-Q1-Q2所形成的环路面积要尽量减小。同时由下端场效应管(Q2)，电感(L)，和输出滤波电容(Cout)所组成的环路面积也需要尽量减小。

图(b) 开关电源功率电路上的电流和电压

如果未按照上述PCB排版技术规则的要点来制作功率电路PCB,很可能制作出有许多错误的电源PCB。

图(c)是一个比较好的电源功率电路PCB走线。

图(c) 正确的开关电源功率器件放置和走线

CIN-Q1-Q2和Q2-L-Cout环路的面积已控制得最小。上端场效应管(Q)的源极，下端场效应管(Q2)的漏极和输出电感(L)之间的连接点是一整块铜片焊盘。由于该连接点上的电压是高频和交流，Q1和Q2和乙需要靠得非常近。虽然输出滤波电感(L)和输出滤波电容(Cout)之间的走线上没有高峰值的高频交流电流，但比较宽的走线可以降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高。如果成本上允许，电源可用一面完全是接地层的双面PCB。但必须注意在地层上尽量避免走功率和信号线。在电源的输入和输出端口还各增加了一个瓷片电容器来改善电源的高频滤波性.

电源控制电路PCB排版

电源控制电路PCB排版技术规则应是控制芯片至上端和下端场效应管的驱动电路环路要尽量短。

电源控制电路PCB排版也是非常重要。不合理的排版会造成开关电源输出电压的漂移和振荡。控制线路应放置在功率电路的边上，绝对不能放在高频交流环路的中间。旁路电容要尽量靠近芯片的Vcc和接地脚(GND)。反馈分压电阻最好也放置在芯片附近。芯片驱动至场效应管的环路也要尽量减短。