AC-DC控制器PCB布局指南

在65W~150W 输入功率局限使用下，CrM PFC + QR Flyback 拓朴是异常广泛被选用的架构，在小型化集成路线趋向下，QR combo 操纵芯片应运而生。 此外关于花费型电子产物，不仅能效需求吻合法例的请求，其待机消耗也是至关首要的评判目标。 SO20封装不但整合了PFC 与 QR 控制器的性能，也整合了低压启动与X2 cap 放电机制， 当然IC也必需考量到绝缘空脚间隔以致于有些脚位的性能是复合性的，就像HV/X2， BO/X2， PCS/PZCD... 在这当中特别因此小旌旗灯号检测PCS/PZCD比拟敏感，防止用户在应注重而未注重情况下举行不适当的结构设想，发生非常行动维护触发的征象，如下就为人人先容NCP1937相干的使用教训与注重事项。

NCP1937集成为了功率因数批改 （PFC） 和准谐振（QR）反激式控制器，旨在用于电源适配器并完成高能效、紧凑型开关电源，比方： PD快充、工业通讯电源、电动对象快充等计划。 这是一款接纳混杂数字内核架构的AC-DC器件，可以或许供应更高能效、加强灵活性及简化体系设想使用。 该 PFC 级以最大频次箝位在临界导通模式 （CrM） 下运行时表现出靠近1的功率因子。 该电路连系了构建一个牢固紧凑的 PFC 级所需的所有需要性能，同时最大限度地缩小内部器件的数目。 准谐振电流模式反激级拥有专有的谷值锁定电路，确保稳固的谷值开关。 该体系工作到第四个谷值并切换到一个频次折返模式，最小频次箝位超越第4阶谷以排除可听噪声。 跳周期模式操纵同意在轻负载条件下拥有卓越的服从，同时待机功耗异常低。

电流门路和接地址对噪声的影响

在任何电源转换器中，PCB 结构和布线需求思量尽可能缩小噪声的发生和确保稳固运行。 作为组合IC，NCP1937操纵两个可变开关频次转换器并且相互自力运转。 事实上，PFC 部份栅极驱动器和 QR 部份栅极驱动器能够在肆意点开启和封闭。 因此有需要分外存眷以后的电流门路和接地址，以防止噪声在两个转换器之间的互相感化。 在为NCP1937安置PCB以前，倡议差别并正文种种接地址（如图1所示）。 上面的表 1说了然分歧电流门路的接地址，并暗示为 PGNDx。 同时，为了差别模仿或旌旗灯号接地址，将其暗示为 AGNDx。 星形接地在业界众所周知，是很好的实际结构体式格局。 图2是NCP1937的使用路线在低级侧星形接地设置的典范。

如下是针对低级侧电流门路的PCB结构以及接地址的解释：

•分手供应独自的门路给PFC和反激式转换器的开关电流。 从图1可知，PGND3 到PGND4 的电流门路（PFC电流门路）和 PGND4 到 PGND5 的电流门路（反激式转换器电流门路）是完整离隔，有各自的电流回路。 这将防止开关电流和栅极来自两个转换器的驱动电流堆叠。

•PGND6 和 PGND4 之间的门路能够改良的浪涌（surge）的耐受度。 倡议应用独自的走线以及足够的线宽，将PGND6接回PGND4。

•倡议PGND4 和PGND5 之间的接线尽量越短越好。

•PGND4 将是全部模仿旌旗灯号地的星形连贯中心点。 连贯PGND4 和 AGND 1 之间应尽大概短且尽量宽。

•PGND1、PGND2、PGND3 之间可所以继续门路，即不需要断绝这些门路。

针对低级侧模仿旌旗灯号的PCB结构以及接地址的解释：

•AGND1 是 模仿旌旗灯号接地端的星形中心点。 AGND2和AGND3应在该点订交。

•AGND3 來自 PFC 扼流圈辅佐绕组，应独自连贯至AGND1。

•AGND2 应独自连贯至AGND1。

图1：NCP1937的使用电路以及种种接地址的差别

表1：解释图1中的各个接地址

图2：NCP1937应用星形接地典范

用例：90W电源适配器使用电路的PCB结构

图3为安森美(onsemi) 90W 电源适配器的展示板。 接下来透过使用路线（图4）来进一步解释实际的PCB结构体式格局。

摆放NCP1937時， IC 可接近 PFC 电流感测电阻。

PFC 电流感测电阻尽量接近Bulk cap 的接地端。

倡议PCS/PZCD和QCS loop 可优先布线，门路尽量愈短愈好。 任何高频驱动旌旗灯号及高dv/dt旌旗灯号， 阻止穿梭或接近PCS/PZCD和 QCS旌旗灯号回传门路

PFC 功率电流必需独自回到Bulk cap GND. （赤色power grounding）

Flyback 功率电流必需独自回到 Bulk cap GND，不可以经由PFC 功率电流门路才回到Bulk cap GND

PFC 扼流圈辅佐绕组的接地端， 必需间接连接到VCC SMT 电容的接地端

VCC SMT 电容以及PCS/PZCD 滤波电容 必需接近IC 的GND

所有小旌旗灯号grounding 必需都先连接到VCC SMT 电容。也便是VCC SMT 电容的接地端会显现星形疏散連接到所有的小旌旗灯号grounding （蓝色grounding ）

QR Aux winding GND 必须先连接到VCC的 电解电容，再从电解电容分红两路各连接到VCC SMT 电容GND 及Bulk cap GND （绿色接地）

PCS/PZCD 的RC滤波必需接近IC pin 脚（蓝圈1）

QCS 的RC滤波必需接近IC pin 脚（蓝圈2）

QZCD high low line 赔偿电阻接近IC pin 脚

HV/X2 and HV/BO pin 能够预留落地低压滤波电容 （~ 470pF）

一、二次侧的Y cap 应独自回路连接到Bulk cap GND 及 output cap GND。不可先汇入power loop 或是小旌旗灯号grounding loop

图3：安森美90W 电源适配器的展示板

图5：优化辅佐电源绕组的GND连接到PFC电流感测电阻的负端

图6：优化辅佐电源绕组的GND连接到PFC bulk电容的负端