電路板元器件布局介紹

2022-03-16 16:21:56 字數 1232 閱讀 5034

開關電源的輻射干擾與電流通路中的電流大小、通路的環路面積、以及電流頻率平方的乘積成正比,即輻射干擾。運用這一關係的前提是通路尺寸遠小於頻率的波長。

上述關係式表明減小通路面積是減小輻射干擾的關鍵。就是說開關電源的元器件彼此要繁密排列。在初級電路中,要求輸人端電容、電晶體和變壓器彼此靠近,而且佈線緊湊;在次級電路中,要求二極體、變壓器和輸出端電容彼此貼近。

在設計印製電路板時,應盡量將相互關聯的元器件擺放在一起,以避免因元器件離得太遠而造成印製線過長所帶來的干擾;再者,將輸人訊號和輸出訊號盡量放置在引線埠附近,以避免因耦合路徑而產生的干擾。在印製電路板上,將正、負載流導線分別緊靠布在印製電路板的兩面,並設法使之保持平行,因為平行緊靠的正、負載流導體所產生的外部磁場是趨向於相互抵消的。印製電路板的元器件布置和佈線設計對開關電源emc效能有極大的影響,在高頻開關電源中,由於印製電路板上既有電平為±5~±15v的小訊號控制線,又有高壓電源母線,同時還有一些高頻功率開關,磁性元件,如何在印製電路板有限的空間內合理地安排元器件位置,將直接影響到電路中各元器件自身的抗干擾性和電路工作的可靠性。

另外,切記兩條印製訊號線平行佈線。如果平行佈線無法避免,可以通過以下的方法來補救:

(1)在兩條訊號線之間加一條地線,以起遮蔽作用;

(2)盡量拉開兩條平行訊號線之間的距離,以降低兩線之間電磁場的影響;

(3)使兩條平行的訊號線流過的電流方向相反。

佈線之間的電磁耦合是通過電場和磁場進行的,因此在佈線時,應注意對電場與磁場耦合的抑制。對電場的抑制方法如下:

(1)盡量增大線間的距離,使電容耦合為最小;

(2)採用靜電遮蔽,遮蔽層要接地;

(3)降低敏感線路的輸人阻抗。

對磁場的抑制方法如下:

(1)減小干擾源和敏感電路的環路面積;

(2)增大線問的距離,使耦合干擾源與敏感電路之間的互感盡可能小;

(3)最好使干擾源與敏感電路呈直佃佈線,以便大大降低線路之間的耦合。

另外,通過分析印製導線的特性阻抗,來選取印製導線的放置方式、長度、寬度及布局方式。單根導線的特性阻抗由直流電阻r和自感l組成,印製線j越短,直流電阻r就越小;同時增加印製線的寬度和厚度也可以降低直流電阻r。針對以上現象,在設計印製電路板時,應盡量降低電源線和地線的阻抗,因為電源線、地線和其他印製線都有電感,當電源電流變化較大時,將會產生較大的壓降,而地線壓降是形成公共阻抗干擾的重要因素,所以應盡量縮短地線,也可以盡量加粗電源線和地線線條。

在雙面印製電路板設計中,除了盡可能地加粗電源線和地線線條之外,還應在地線和電源線之間安裝高頻特性好的去耦電容。

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