便攜式系統開關電源PCB排版技術(08-100)

　　當今, 由于開關電源會產生電磁波而影響到其電子產品的正常工作，則正確的電源PCB排版技術就變得非常重要。

　　許多情況下，一個在紙上設計得非常完美的電源可能在初次調試時無法正常工作，原因是該電源的PCB排版存在著許多問題.例如,對一個消費類電子設備上的降壓式開關電源原理圖來說,設計人員應能夠在此線路圖上區分功率電路中元器件和控制信號電路中元器件,但如果設計者將這電源中所有的元器件當作數字電路中的元器件一樣來處理，則問題會相當嚴重。開關電源PCB排版與數字電路PCB排版完全不一樣。在數字電路排版中，許多數字芯片可以通過PCB軟件來自動排列且芯片之間的連接線可以通過PCB軟件來自動連接。用自動排版方式所排版出的開關電源肯定無法正常工作。所以，設計人員需要掌握和了解正確的開關電源PCB排版技術規則。

　　開關電源PCB排版技術規則

　　旁路瓷片電容器的電容量不能太大，而它的寄生串聯電感量應該盡量減小。多個電容器并聯能改善電容的高頻阻抗特性

　　當一個電容器工作頻率在fo以下時，電容阻抗Zc隨頻率的上升而減小;當電容器工作頻率在fo以上時，電容阻抗Zc會變得像電感阻抗一樣隨頻率的上升而增加;當電容器工作頻率接近fo時，電容阻抗就等于它的等效串聯電阻(RESR)。

　　電解電容器一般都有很大電容量和很大等效串聯電感。由于它的諧振頻率很低，所以只能使用在低頻濾波上。鉭電容器一般都有較大電容量和較小等效串聯電感，因而它的諧振頻率會高于電解電容器，并能使用在中高頻濾波上。瓷片電容器電容量和等效串聯電感一般都很小，因而它的諧振頻率遠高于電解電容器和鉭電容器，所以能使用在高頻濾波和旁路電路上。由于小電容量瓷片電容器的諧振頻率會比大電容量瓷片電容器的諧振頻率要高，因此在

　　選擇旁路電容時不能光選用電容值過高的瓷片電容器。為了改善電容的高頻特性，多個不同特性的電容器可以并聯起來使用.圖1(a)是多個不同特性的電容器并聯后改善的阻抗效果。通過分析就不難理解此排版規則的重要了。圖1(b)顯示了在一個PCB上輸入電源(VIN)至負載(RL)的不同走線方式。為了降低濾波電容器(C)的ESL，電容器引腳的引線長度應盡量減短：而VIN 正極至及RL 和VIN負極至RL的走線應盡量靠近。

　　圖1(a) 多個電容器并聯可改善阻抗特性                          圖1(b) 濾波電路PCB走線方式A差，B好

　　電感的寄生并聯電容量應該盡量減小,電感引腳之間的距離越遠越好

　　圖2(a)中的電流環路類似于只有一圈線圈繞組的電感。可以看到高頻率交流電流所產生的電磁場B(t)會環繞在此環路的外部和內部。如果高頻交流電流環路面積(Ac)很大，就會在此環路的內外部產生很大的電磁干擾。