開關(guān)電源效率怎么優(yōu)化？良好布局很重要
一個良好的布局設(shè)計可優(yōu)化效率，減緩熱應(yīng)力并盡量小走線與元件之間噪聲作用。當(dāng)一塊原型電源板首次加時，最好的情況是不僅能工作而且還安靜、發(fā)熱低。
開關(guān)電源的一個常見問題是 “不穩(wěn)定 ”的開關(guān)波形。有些時候，抖動處于聲段磁性元件會產(chǎn)生 出音頻噪聲。如果問題在印刷電路板的布局上，找原因可能很困難，此開關(guān)電源設(shè)計初期的正確PCB布局就非常關(guān)鍵。
一個好的布局設(shè)計可優(yōu)化電源效率，減緩熱應(yīng)力;更重要的是，最大限度地減小了噪聲，以及走線與元件之間的相互作用。為實現(xiàn)這些目標(biāo)，設(shè)計者必須了解開關(guān)電源內(nèi)部的電流傳導(dǎo)路徑以及信號流。要實現(xiàn)非隔離開關(guān)電源的正確布局設(shè)計，務(wù)必牢記以下這些設(shè)計要素。
布局規(guī)劃
對一塊大電路板上的嵌入dc/dc電源，要獲得最佳的電壓調(diào)節(jié)、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)和系統(tǒng)效率，就要使電源輸出靠近負(fù)載器件，盡量減少PCB走線上的互連阻抗和傳導(dǎo)壓降。確保有良好的空氣流，限制熱應(yīng)力;如果能采用強制氣冷措施，則要將電源靠近風(fēng)扇位置。
對于多層板，很好的方法是在大電流的功率元件層與敏感的小信號走線層之間布放直流地或直流輸入/輸出電壓層。地層或直流電壓層提供了屏蔽小信號走線的交流地，使其免受高噪聲功率走線和功率元件的干擾。
功率級的布局
開關(guān)電源電路可分為功率級電路和小信號控制電路兩部分。功率級電路包含用于傳輸大電流的元件，一般情況下，要首先布放這些元件，然后在布局的一些特定點上布放小信號控制電路。大電流走線應(yīng)短而寬，盡量減少PCB的電感、電阻和壓降。
控制電路布局
使控制電路遠(yuǎn)離高噪聲的開關(guān)銅箔區(qū)。對降壓轉(zhuǎn)換器，好的辦法是將控制電路置于靠近VOUT+端，而對升壓轉(zhuǎn)換器，控制電路則要靠近VIN+端，讓功率走線承載連續(xù)電流。
回路面積與串?dāng)_
兩個或多個鄰近導(dǎo)體可以產(chǎn)生容性耦合。一個導(dǎo)體上的高dv/dt會通過寄生電容，在另一個導(dǎo)體上耦合出電流。為減少功率級對控制電路的耦合噪聲，高噪聲的開關(guān)走線要遠(yuǎn)離敏感的小信號走線。
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