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PCB电源知多少 - 开关电源布局注意事项

时间：2021-07-24 08:17:32 来源：

文 ｜ 肖勇超 一博科技高速先生团队队员

对于开关电源布局布线注意事项，许多关注高速先生的网友在上期问答环节和我们积极互动。那么接下来两期我就和大家分享一下平时我们在设计中对于开关电源布局布线的注意事项。

2开关电源布局注意事项

首先还是借用众多高速先生粉丝所提到的优先观点，不管是布局还是布线优先参考芯片datasheet，一般手册中都会给出layout guide指导，如下图1所示：

图1 ：某电源芯片layout guide

有了设计指导参考以后，貌似layout 工程师剩下就是看图设计？哈哈，当你的单板设计变成图2所示（很多时候我们单板空间有限，资料不是时时都能准备齐全的）：

图2：结构限制单板空间不足

这时我们又该怎么去权衡我们的设计？在平常设计开关电源时还是有一些设计经验可循的（特殊非常规类开关电源设计，一定要按datasheet设计）。

第一步：确定开关电源模块在PCB板上的位置，开关是一个强烈的EMI辐射源，应远离时钟、接口等敏感器件摆放，然后尽量的靠近我们的用电端，同时考虑散热和装配性等因素。

第二步：确定原理框图中主电源通道，地的区别（电源地 、信号地、其他信号地）如下图3所示：主电流通道（红色）；地的区别（玫红色和青绿色） ；反馈通道（蓝色）

图3

第三步：确定原理框图中各个部分的核心器件：输入滤波、开关管、控制电路、输出滤波器件的摆放。

开关管：布局紧凑，布局考虑大电流通道，输入输出的地能够直接相连。

输入滤波：紧靠开关管，确保能做到大电流先滤波再进入开关管

输出滤波：紧靠开关管，确保大电流先滤波再进入单板平面。

输入输出回路：MOS管回路，续流管回路要尽量小。

控制电路：

（1）控制电路的比较电路，靠近控制芯片摆放；

（2）控制电路的采样电路，采样电阻放在输出滤波与比较电路的中间，布局时保证采样电路尽量靠近芯片管脚，靠近比较电路；

（3）控制电路本身的滤波网络，电容尽量靠近相应管脚；且相关控制信号器件也尽量靠近芯片。

下面我们来看看我们设计中常见到的开关电源的布局应用：

图4－1：原理图

图4－2：布局展示

此类电源在我们单板很常见吧！接下来我们看看下面的原理图和布局展示：

图5－1：原理图

图5－2：布局展示

是不是很熟悉的感觉，其实就是之前刘工讲解的那个原理图。从“IPC” 2016 PCB设计大赛中选取的！对于我们常见的开关电源的举例我们就先介绍到这里，对于复杂的电源转换（ PMU Charger 超高功耗模块等 ）如果大家有兴趣，后期可以和大家继续分享。

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