一個好的電源設計,不僅要選取合適的方案和參數,還要注意Layout布局布線細節。本文將分享InnoSwitch產品的一些Layout注意事項。
1.PCB layout—大電流環路
大電流環路包圍的面積應極可能小,走線要寬。
2.PCB layout—高頻(di/dt、dv/dt)走線
a. 整流二級,鉗位吸收二極管,MOS 管與變壓器引腳,這些高頻處,引線應盡可能短,layout 時避免走直角;
b. MOS 管的驅動信號,檢流電阻的檢流信號,到控制IC 的走線距離越短越好;
c. 檢流電阻與MOS 和GND 的距離應盡可能短。
3.PCB layout—接地
初級接地規則: a. 所有小信號GND 與控制IC 的GND 相連后,連接到Power GND(即大信號GND);在輸入濾波電容與連接源極引腳的銅鉑區域使用單一接地點。 b. 反饋信號應獨立走到IC,反饋信號的GND 與IC 的GND 相連。次級接地規則: a. 輸出小信號地與相連后,與輸出電容的的負極相連; b. 輸出采樣電阻的地要與基準源(TL431)的地相連。
4.旁路電容
初級旁路和次級旁路引腳電容必須分別直接靠近初級旁路-源極引腳和次級旁路-次級接地引腳放置,與這些電容的連接應采用短走線方式。
5.初級箝位電路
箝位電路用于限制開關在關斷時漏極引腳的峰值電壓。在初級繞組上使用RCD箝位或一個穩壓管(~200 V)外加一個二極管箝位均可實現。為改善EMI,從箝位元件到變壓器再到IC的連接走線應保證最短。
6.散熱注意事項
源極引腳都從內部連接到IC的引線框架,是器件散熱的主要途徑。因 此,源極引腳都應連接到IC下的鋪銅區域,不但作為單點接地,還可作 為散熱片使用。因它連接到電位穩定的源極節點,可以將這個區域的面 積擴大以使IC實現良好的散熱,并且不降低EMI性能。輸出SR開關也是 一樣,盡量增大連接封裝引腳的PCB面積,以幫助SR開關散熱。
應在電路板上提供足夠的銅箔區域,以使IC溫度安全地處于絕對最大限值以下。建議鋪銅區域(IC的源極引腳焊接在此)面積應足夠大,以使電源在滿額定負載和最低額定輸入AC供電電壓下工作時IC溫度保持在110 °C以下。
7.Y電容
應將Y電容直接放置在初級輸入濾波電容正極和變壓器次級的正輸出或返回極端子之間。這樣走線可使高幅共模浪涌電流遠離IC。請注意,如果在輸入端使用了π型(C、L及C)EMI濾波器,那么濾波器內的電感應放置在輸入濾波電容的負極之間。
8.輸出SR開關
為達到最佳性能,由次級繞組、輸出SR開關及輸出濾波電容所組成的環路區域面積應最小。
9.靜電放電(ESD)
應在初級側和次級側電路之間保持足夠的電氣間隙(>8 mm),以易于滿足任何ESD/耐壓測試要求。
放電間隙最好直接位于正輸出端與其中一個AC輸入之間。在此配置中,6.4 mm放電間隙通常足以滿足眾多適用安全標準的爬電距離和電氣間隙要求。該距離小于初級與次級之間的電氣間隙,因為放電間隙之間所施加的電壓不超過AC輸入的峰值。
10.漏極節點
漏極開關節點是主要噪聲源。因此,連接漏極節點的元件應靠近IC放置并遠離敏感的反饋電路。箝位電路元件應遠離初級旁路引腳,走線長度應盡量短。
由輸入整流濾波器電容、初級繞組和IC初級側開關形成的環路的面積應盡可能的小。