實(shí)例一:一塊 Buck 測(cè)試板
電路:(紅線為上述幾個(gè)大電流環(huán)路)
原板
顯然,Ip、It回路均太大,還有相當(dāng)?shù)膬?yōu)化空間(事實(shí)上,這個(gè)板不能正常運(yùn)行)。
重新布板
第一個(gè)圈:脈沖電流Ip回路最小化(磁珠挪了一下封裝和位置),得到GND中心:
第二個(gè)圈:拓?fù)潆娏鱅t回路最小化
第三個(gè)圈:驅(qū)動(dòng)電流Ig回路最小化,得到一點(diǎn)接地gnd
至此,最關(guān)鍵部分已經(jīng)搞定,其余的我就不演示了。
實(shí)例2,反激
這是網(wǎng)友提供的一個(gè)例子,他的板是一個(gè)PFC+LLC的300W電源,比較沒經(jīng)驗(yàn)了,其中輔助電源是一個(gè)典型的反激電路。由于經(jīng)常看見在反激布局上的提問貼,這里先就此給個(gè)實(shí)例: 電路:其中用紅線畫出了Ip、It、Ig回路,Iv回路即D14和輔助繞組相關(guān)的回路 。
原板的布局可為一塌糊涂,不僅走線沒有章法,間距也沒有拉開:
調(diào)整后的布局:
其中,Ip、It回路已經(jīng)最小化了,并且保持了足夠的間距,Ig回路C32釘在了芯片上,Iv回路很繞,目的是要在C32兩端一點(diǎn)接地。
實(shí)例三,PFC+LLC
繼續(xù)上面網(wǎng)友的電路,其中PFC為典型的Boost拓?fù)洌宀季€如下:
調(diào)整后如圖:
其中,Q1和C13的連接點(diǎn)即系統(tǒng)接地中心GND,這是因?yàn)檫@一級(jí)是硬開關(guān),電流脈沖應(yīng)力最大,以此為接地中心,其余部分的地線相對(duì)安靜。前面的整流輸入和后面的LLC均應(yīng)以此點(diǎn)為參照引出其地線。
由于本級(jí)接地中心為系統(tǒng)接地中心,因此本級(jí)驅(qū)動(dòng)地gnd也應(yīng)該是輔助電源一點(diǎn)接地點(diǎn),輔助電源首先應(yīng)該引到此連接。
LLC部分,原板布局如下:
調(diào)整后布局如下:
其中,LLC本級(jí)為軟開關(guān),脈沖電流較溫柔,且有C12為本級(jí)輸入濾波,可以認(rèn)為其地線連接到GND去的途中干擾較小,允許小幅度拉開距離。 但是,本級(jí)驅(qū)動(dòng)回路的接地,要與本級(jí)接地中心連接(得到一個(gè)gnd),才能獲得干凈的驅(qū)動(dòng)。既然如此,本級(jí)控制芯片的接地,也應(yīng)接到本地的gnd。
案例四:多相同步BUCK
原理圖:此電路特點(diǎn)是低壓大電流,頻率高,4相交錯(cuò)驅(qū)動(dòng),對(duì)布板有較高要求。
原板:(此板據(jù)說是仿照PC電源做的,但未能調(diào)試成功,其中點(diǎn)亮的部分為地線)
調(diào)整后的布局:
實(shí)例五,增加一個(gè)反激實(shí)例
電路圖:
原板,說是有問題,一直不正常
現(xiàn)在改板,第一個(gè)圈是 Ip 回路,包括R11、Q1、D3、C3、C1這5個(gè)元件,布局最小化(第一個(gè)圈的兩種方式):
第二個(gè)圈 It 回路就是變壓器原邊,與上述第一個(gè)圈最短路徑連接即可:
采用右邊的布局為基礎(chǔ)畫第3個(gè)圈(Ig回路):
至此,3圈2地已經(jīng)形成,主要關(guān)系已經(jīng)搞定,加上PCB邊線,PCB大致成形:
此后,其他元件和走線就不必這樣講究了。
關(guān)于橋式變換器
橋式變換器的 PCB 布局,其實(shí)在本文上述中幾個(gè)案列中已不止一次的有涉及,但是發(fā)現(xiàn)最近與此有關(guān)的提問帖突然增多了起來,感覺有必要專門說說這個(gè)問題。
之前之所以沒有專門提及這個(gè)問題,是因?yàn)闃蚴阶儞Q器的 PCB 布局(或者將開關(guān)直接釘在銅排上的布局)其實(shí)是很簡(jiǎn)單的,很容易處理好。
考察橋式變換器,無論是半橋還是全橋,無論是硬橋還是軟橋,無論是PWM整流橋還是同步整流的橋抑或雙向變換的橋,他們都有這樣的結(jié)構(gòu):
圖中標(biāo)明了橋式電路的 Ip、It 回路,可以看出:
1、結(jié)構(gòu)中,最要緊的 Ip 回路其實(shí)只有3個(gè)元件:Q1、Q2、C1,要把三個(gè)元件接成最小回路是很容易的一件事。
2、Q1、Q2 內(nèi)部都有個(gè)同等電流電壓耐量的體二極管D1、D2(個(gè)別沒有此二極管的開關(guān)需在外面并一個(gè))。
3、無論處于何種工況,因?yàn)橛写硕O管的存在,Ip 回路都是最快速而有效的,沒有任何尖峰存在的可能。
4、因此位于每個(gè)開關(guān)兩端的 RC 吸收回路是完全沒有必要的,D2-D1-C1 回路的拓?fù)湮辗绞奖人鼈兏行В?jié)能。
5、因某種原因也許 C1 不能太靠近兩個(gè)開關(guān),那就再用一個(gè)小容量的 CBB 電容就近達(dá)成這個(gè)電容,形成最小回路連接。
6、兩個(gè)這樣的最小回路連接的半橋就是全橋,It 回路再最短連接即可。
(審核編輯: 滄海一土)
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