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|認識了解開關電源及其布線規則技巧

|認識了解開關電源及其布線規則技巧

在日常的電源使用當中 ， 開關電源是最為常見的一種現代電子供電產品 。 不同于線性電源 ， 開關電源利用的切換晶體管多半是在全開模式(飽和區)及全閉模式(截止區)之間切換 ， 這兩個模式都有低耗散的特點 ， 切換之間的轉換會有較高的耗散 ， 但時間很短 ， 因此比較節省能源 ， 產生廢熱較少 。 理想上 ， 開關電源本身是不會消耗電能的 。 電壓穩壓是透過調整晶體管導通及斷路的時間來達到 。 相反的 ， 線性電源在產生輸出電壓的過程中 ， 晶體管工作在放大區 ， 本身也會消耗電能 。 開關電源的高轉換效率是其一大優點 ， 而且因為開關電源工作頻率高 ， 可以使用小尺寸、輕重量的變壓器 ， 因此開關電源也會比線性電源的尺寸要小 ， 重量也會比較輕 。
若電源的高效率、體積及重量是考慮重點時 ， 開關電源比線性電源要好 。 不過開關電源比較復雜 ， 內部晶體管會頻繁切換 ， 若切換電流尚未加以處理 ， 可能會產生噪聲及電磁干擾影響其他設備 ， 而且若開關電源沒有特別設計 ， 其電源功率因數可能不高 。

對于開關電源的布線處理時 ， 我們還是有以下事項需要注意：
1、參數設置
相鄰導線之間的距離必須滿足電氣安全要求 ， 間距應盡可能寬 ， 以便于操作和生產 。 最小間距應至少適合所承受的電壓 。 當布線密度較低時 ， 可適當增加信號線間距 。 對于高低電平相差較大的信號線 ， 間距應盡可能短 ， 并應加大間距 。 一般情況下 ， 配線間距應設置為8mil 。 焊盤內孔邊緣與PCB板邊緣的距離應大于1mm ， 以避免焊盤在加工過程中產生缺陷 。 當與焊盤連接的導線較薄時 ， 焊盤與導線之間的連接應設計為水滴 。 這樣做的好處是 ， 焊盤不易剝落 ， 而接線和焊盤不易斷開 。
2、元器件布局
實踐證明 ， 即使電路原理圖設計正確 ， PCB電路板設計不當 ， 也會對電子設備的可靠性產生不利影響 。 例如 ， 如果PCB電路板的兩條細平行線相互靠近 ， 會形成信號波形的延遲 ， 在傳輸線的末端會形成反射噪聲;由于不考慮電源和地線而引起的干擾會降低產品的性能 。 因此 ， 在設計PCB電路板時應采用正確的方法 。 其實無論是在參數設置還是在元器件布局上 ， 民熔電氣都有它的優勢所在 。 民熔電氣的口碑是毋庸置疑的 。
每個開關電源有四個電流回路(1)、電源開關交流電路(2)、輸出整流器交流電路(3)、輸入信號源電流回路(4)、輸出負載電流回路
輸入電路通過近似的直流電流對輸入電容器充電 ， 濾波電容器主要起寬帶儲能功能;同樣 ， 輸出濾波電容器還用于存儲輸出整流器的高頻能量 ， 消除輸出負載的直流電能電路 。 因此 ， 輸入和輸出濾波電容的端子是非常重要的 。 輸入和輸出電流電路只能從濾波電容器的端子連接到電源;如果輸入/輸出電路和電源開關/整流器電路之間的連接不能直接連接到電容器的端子上 ， 交流能量將從輸入或輸出濾波電容器輻射到環境中 。
電源開關和整流器的交流電路含有高振幅梯形電流 。 這些電流的諧波成分非常高 ， 其頻率遠遠大于開關的基頻 。 峰值振幅可高達連續輸入/輸出直流電流幅值的5倍 ， 過渡時間通常在50ns左右 。 這兩種電路都容易產生電磁干擾 。 因此 ， 這些交流電路必須在電源中其他印刷線路布線之前敷設 。 各回路的濾波電容器、功率開關或整流器、電感或變壓器應相鄰放置 ， 并調整元件的位置 ， 使它們之間的電流通路盡可能短 。
3、布線

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