SIMPLE SWITCHER  PCB布局指南

——美國國家半導(dǎo)體 1229 Sanjaya Maniktala

撰寫關(guān)于PCB布局應(yīng)用注釋所遇到一個難題是，閱讀文章的工程師并不是打算使用它的人。即使設(shè)計者在電磁場、EMC、EMI、電路板寄生效應(yīng)、輿線效應(yīng)、接地等作了很大努力。他很可能致力于主要的設(shè)計任務(wù)，而將布局的任務(wù)留給專門的CAD/布局人員。不幸地是，尤其是對于開關(guān)穩(wěn)壓器，僅考慮基本的布局，連接性和機(jī)械問題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。設(shè)計師和CAD人員都需注意的是，開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的設(shè)計與其布局的好壞緊密相關(guān)。這可以解釋為什么接到大量的客房電話都涉及到開關(guān)電源的應(yīng)用，它們最終都?xì)w結(jié)到糟糕的實際布局。其實這些問題在最初的原型電路板設(shè)計時就應(yīng)該而且也可以避免，可以在各方面節(jié)省時間和金錢。

PCB設(shè)計的整個論題是個相當(dāng)寬泛的課題，包括一些測試的，機(jī)械的，和生產(chǎn)的問題，同樣也包括某種程度上的兼容和控制問題。如果可以理解得更清楚和更深入一些，還存在特定數(shù)量的物理和電磁問題。但是本應(yīng)用注釋的目的是面向那些最可能使用它的讀者。盡管有經(jīng)驗的設(shè)計者/CAD人員已經(jīng)具備了足夠的設(shè)計信息，但本應(yīng)用注釋包含了一系列快速設(shè)定的清楚明了的基本規(guī)則，小心謹(jǐn)慎地遵循這些規(guī)格可以避免大量問題的出現(xiàn)。我們還特別提供應(yīng)用LM267X，LM259X和LM257X系列時推薦的初始布局。關(guān)注的焦點是美國國家半導(dǎo)體的降壓型SIMPLE SWITCHER芯片，但是相同的原理適合于任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和開關(guān)電源應(yīng)用。

本應(yīng)用注釋討論的大多數(shù)問題只是圍繞著確保基本的電氣功能達(dá)到所需的性能指標(biāo)。幸運地是，正如煩惱的開關(guān)電源設(shè)計師將會很高興的得知，通常所有涉及的電氣性能都是相關(guān)聯(lián)的，而且影響趨勢具有相同的“方向”。舉例而言，一個“理想”的布局不僅有助于正確地實現(xiàn)芯片功能，而且也能減少電磁輻射，反之亦然。例如，采用減少開關(guān)電流的環(huán)路面積將有助于提高EMI的指標(biāo)和性能。然而設(shè)計師要注意，這種通常的“趨勢”會存在一些例外。這里將會著重描述“覆銅”工藝，這將幫助減少寄生電感和減少噪聲引起的IC問題，但這也會增加EMI。

(降壓）SIMPLE SWITCHER  PCB布局規(guī)則的快速設(shè)定：

1、放置鉗位二極管和輸入電容，如圖2所示；

2、對于高速器件（例如LM267x)不能遺漏放置輸入退藕/旁路陶瓷電容（0.1μF-0.47μF),如圖2所示；

3、如果有條件，將通孔連接到接地層（可選，在圖2中標(biāo)記“X”）

4、如果通孔落在表面貼裝(SMT)的電源器件 焊盤下方，可以稱它們?yōu)樯峥住Ｊ褂谜_的尺寸，可以避免出現(xiàn)生產(chǎn)問題。或者將通孔緊靠焊盤放置，但是不要直接置于其下方；

5、如討論的那樣，正確的布置反饋線，遠(yuǎn)離噪聲源，如電感和二極管；

6禁止在開關(guān)節(jié)點上錯誤的增加銅箔寬度；

7、如果鉗位二極管需要一個非常大的散熱區(qū)（已經(jīng)正確的預(yù)計散熱區(qū)要求），如討論所示，需要使用隔離。

8、對于更高功率的SMT應(yīng)用，為了更少的銅箔面積而獲得更少的散熱管理，要求使用2盎司的電路板。

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