转载--玩转嵌入式2021-09-21 11:11

材料来源:8号线攻城狮

事实上，对于开关电源工程师来说， PCB绘画实际上是对产品影响的关键部分，如果你不能很好Layout如果整个电源可能无法正常工作，最小问题是稳波或EMC过不去。

这是别人家的成品开关电源和模块。今天，我将专注于这个电源模块的设计。

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经验1:安规走线间距

这是写在协议里的，如果你不这样做，耐压试验一定不能通过，因为高压，会直接击穿空气。注意保险丝之前的距离比较远，要求3mm这就是为什么保险丝会放在电路的前端。

第二个要注意的是，即使安全规则没有写，如果两条线路太近，正常工作仍然会突破，两条1mm间距的PCB外层耐压是200V，所以一般220v交流或者310V直流线距离至少2mm以上，一般都是在2.5mm以上的。

这些器件都是有安规要求的，说白了，就是两个器件有最小尺寸需求的，太小的器件其实是不可能过安规的，这就是所谓的开关电源PCB工程师本质上是带着镣铐跳舞的原因。

开关电源变压器的骨架也是为了符合安全规定，所以要严格检查。特别是在初级和次级之间，小功率变压器必须飞行。

还应控制飞线的长度，如果飞线过短，耐压性可能会受到影响，如果飞线过长，可能会对外辐射电磁信号，EMC不能通过，所以要在规格书中详细写清楚，PCB画的时候一定要注意飞线的焊盘，不要太妖娆。

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经验二:电流方向

事实上，很少有人真正提到这一点。事实上，原因也很简单。很多人不注意。

注意这里的保险丝后，连接压敏电阻VR1再接x2电容器的布线完全绕了一个弯。为什么？

原因很简单，不允许电流PCB有回头路可走。如果电流直接覆盖铜，必要的部件可能会跳过，因此不能这样做。

同样，这里的电解电容也是为了避免电流绕过必要的电容，直接流向负载。

虽然画法不同，但实际作用是一样的。

这是一个错误的案例。红L火线先连接共模电感，再连接x电容，共模电感x这段电容线会产生一种奇妙的现象，电流来回走，变成天线，x电流充电时，导线内部电流为正，电容放电时，导线内部电流为反向，这不是天线吗？

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经验3：最小高压主电流回路

这是实际布线时的布局，大家可以参考一下，JT1是飞线，直接310V正电压引入变压器。

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经验4：独立电压采样线路

开关电源的采样电压必须与开关电源的大电流线分开。从开关电源输出电源的末端独立拉线采样，避免负载电流对采样线的干扰。

采样电路在最后。从负载输出端直接取电压，采样线路不采用大电流，避免各种采样误差。

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经验五：PCB载流能力

众所周知PCB过电流能力有限，但PCB上电流能过多少？

上表可以给你一个详细的参考。看完表格，你应该知道，对于小功率开关电源来说，高压侧的布线完全没有必要做得很粗，除非是为了为器件提供散热，否则1mm一般就够了，最多2mm大多数情况下都能胜任。

但是对于低压侧，大电流呢？

一方面是增加线宽，另一方面是去除一些阻焊层，在钢网层制造窗口，使导线上的锡水。导线的载流能力会相应增加。(一定要注意Paste钢网层开孔，否则不会真正上焊锡，切记)

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经验六：PCB过孔散热技巧

很多时候，我们需要通过PCB当电路板散热时，我们会打一些过孔，然后将热量传递到PCB的反面去。

这时有一个小技巧，孔塞可以提高热传导的效率，然而，孔塞有一个常见的最大孔塞直径，通常于0.45mm、我的保险一般是0.4mm直径

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经验7：绘制放电管

一般来说，开关电源的高压侧和低压侧之间会有放电管来释放静电。

许多工程师最终会PCB Layout手绘时。

我的建议是直接做成包装，然后和好PCB关联调用不会被破坏PCB的联动性。

只是说你需要画两个异形封装。相对容易。

注意这里只需要去除阻焊层，不要在中间画钢网层，因为这里不需要锡，只需要锡焊盘

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经验八:组件包装

一般来说，所有的元器件都是按照的IPC-SM-782A由于电阻焊盘之间的间距与耐压有关，因此对于个别需要承受高压的采样电阻单独处理，因此，焊盘需要适当打开，但同时不能打开太多，以避免不必要的焊接不良率。

该控制器用于直接连接高压采样分压电阻，如果间距不符合要求，很可能耐压不足以击穿。贴片电阻器也有耐压性，但如果耐压性不够，应增加包装。

这些几乎都是在开关电源设计中设计的PCB绘制经验了。

说实话，开关电源的绘制一路上都被忽悠了。半桶水的人太多了，很多都是玄学，比较靠谱。测试后验证的经验也是开关电源制作牛的血泪教训。很多时候，他们当然不想让别人知道，也没有办法。今天分享的是希望能有更少的人走这些弯路，给大家一些帮助。