開(kāi)關(guān)電源的八種布局講解
其實(shí)對于一個(gè)開(kāi)關(guān)電源工程師而言PCB的繪制其實(shí)是對一款產(chǎn)品的影響至關(guān)重要的部分，如果你不能很好的去布局，整個(gè)電源很有可能不能正常工作，最小問(wèn)題也是穩波或者EMC過(guò)不去。
這是一組成品開(kāi)關(guān)電源，模組，今天以這個(gè)電源模組的設計重點(diǎn)跟大家聊聊。
經(jīng)驗一：安規走線(xiàn)間距
這個(gè)是寫(xiě)在協(xié)議里面的，如果你不按照這個(gè)做，耐壓測試一定是過(guò)不了的，因為高電壓，會(huì )直接空氣擊穿。 注意保險絲之前的距離是比較遠的，要求3mm以上，這就是為啥保險絲都會(huì )放在電路最前端的原因。
第二個(gè)要注意的是就算安規沒(méi)有寫(xiě)，如果兩根走線(xiàn)太近，正常工作也依然會(huì )擊穿的，兩根1mm間距的PCB外層耐壓是200V， 所以一般220v交流或者310V直流的走線(xiàn)距離至少2mm以上，一般都是在2.5mm以上的。
這些器件都是有安規要求的，說(shuō)白了，就是兩個(gè)器件有最小尺寸需求的，太小的器件其實(shí)是不可能過(guò)安規的， 這就是所謂的開(kāi)關(guān)電源PCB工程師實(shí)質(zhì)上是帶著(zhù)鐐銬在跳舞的原因。
開(kāi)關(guān)電源變壓器的骨架，同樣是為了符合安規所以要有嚴格的把關(guān)。尤其是初級，到次級的距離，小功率變壓器是必須飛線(xiàn)的。
飛線(xiàn)的長(cháng)度也要被管控，如果飛線(xiàn)太短，耐壓可能會(huì )受到影響，而如果飛線(xiàn)太長(cháng)，會(huì )有可能對外輻射電磁信號，EMC過(guò)不了，所以需要在規格書(shū)里面詳細寫(xiě)清楚， PCB繪制的時(shí)候，飛線(xiàn)的焊盤(pán)一定要注意，不能太妖孽。
經(jīng)驗二：電流走向
這個(gè)其實(shí)很少有真的被提及，其實(shí)原因也很簡(jiǎn)單。很多人不注意啊。
注意這里保險絲之后，接壓敏電阻VR1再接x2電容的走線(xiàn)，完全是繞了一個(gè)彎這是為什么？
理由很簡(jiǎn)單，不讓電流在PCB上面有回頭路可以走。電流只走阻抗最小的部分，如果直接覆銅，必經(jīng)的元器件就有可能會(huì )被跳過(guò)，所以這樣做不可以。
同樣的，這里的電解電容，一樣是為了避免電流繞過(guò)必經(jīng)的電容，直接流到負載上。
雖然畫(huà)法不同，但是實(shí)際起到的作用是一樣的。
這就是一個(gè)錯誤的案例，紅色L火線(xiàn)先接了共模電感，再接的x2電容，共模電感到x2電容的這段線(xiàn)就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)奇妙的現象，電流來(lái)回走，變成了一根天線(xiàn)，x2電流充電的時(shí)候，導線(xiàn)內部電流是正向，電容放電的時(shí)候，導線(xiàn)內部的電流是反向的，這不是天線(xiàn)是什么？
經(jīng)驗三：最小高壓主電流回路
這就是實(shí)際布線(xiàn)時(shí)候的布局，大家可以參考一下，JT1是飛線(xiàn)，直接把310V正電壓引入了變壓器。
經(jīng)驗四：獨立電壓采樣走線(xiàn)
開(kāi)關(guān)電源的采樣電壓一定要和開(kāi)關(guān)電源的大電流走線(xiàn)分開(kāi)。要從開(kāi)關(guān)電源輸出電源的最末端去獨立拉線(xiàn)采樣，這樣可以避免負載電流對采樣線(xiàn)上形成的干擾。
采樣電路在最末端。直接從負載輸出端取電壓，采樣走線(xiàn)上不走大電流，避免了各種采樣誤差。
經(jīng)驗五：PCB載流能力
眾所周知PCB的過(guò)電流能力是有限的，但是PCB上的電流究竟能過(guò)多少呢？
上面這個(gè)表格可以給你一個(gè)詳細的參考?？催^(guò)表格，你應該知道了對于小功率開(kāi)關(guān)電源而言，高壓側的走線(xiàn)完全沒(méi)有必要搞的很粗， 除非是為了為器件提供散熱，否則1mm一般是足夠的，最多2mm多數情況都能夠勝任了。
但是對于低壓側，大電流怎么辦？
一方面是增加線(xiàn)寬，一方面是通過(guò)去掉部分阻焊層，并在鋼網(wǎng)層制造窗口，讓導線(xiàn)上錫水。導線(xiàn)的載流能力就會(huì )得到相應的增加。 （注意一定要在Paste鋼網(wǎng)層開(kāi)孔，否則不會(huì )真的上焊錫的，切記切記）
經(jīng)驗六：PCB過(guò)孔散熱的技巧
許多時(shí)候我們需要通過(guò)PCB線(xiàn)路板來(lái)散熱，這個(gè)時(shí)候我們會(huì )打一些過(guò)孔，然后把熱量傳遞到PCB的反面去。
這時(shí)候有一個(gè)小技巧，那就是孔塞可以增加熱傳導的效率，但是孔塞有一個(gè)常見(jiàn)最大孔塞直徑，一般是過(guò)孔直徑不大于0.45mm、我保險一點(diǎn)一般都是取0.4mm直徑
經(jīng)驗七：放電管的繪制
一般在開(kāi)關(guān)電源的高壓側與低壓側之間會(huì )有一個(gè)放電管，用來(lái)釋放靜電。
許多工程師都會(huì )最后在PCB Layout的時(shí)候手工繪制。
而我的建議是直接做成一個(gè)封裝，然后和PCB關(guān)聯(lián)調用，這樣不會(huì )破壞PCB的聯(lián)動(dòng)性。
只是說(shuō)你需要繪制兩個(gè)異形封裝罷了。還算比較容易。
注意這里只需要去掉阻焊層，千萬(wàn)不要在中間繪制鋼網(wǎng)層，因為這里是不需要上錫的，只有焊盤(pán)需要上錫
經(jīng)驗八：元器件封裝
一般而言，元器件一律按照IPC-SM-782A封裝標準制作，對于個(gè)別需要承受高壓的采樣電阻單獨對待，因為電阻焊盤(pán)之間的間距和耐壓有關(guān)， 所以焊盤(pán)需要適當拉開(kāi)一些，但是同時(shí)又不能拉的太開(kāi)，避免不必要的焊接不良率。
這是控制器用來(lái)直接連接高壓的采樣分壓電阻，如果間距不符合要求，很有可能就會(huì )耐壓不夠擊穿。 貼片電阻器也是有耐壓的，不過(guò)耐壓不夠就要加大封裝。
這些差不多就是在開(kāi)關(guān)電源設計時(shí)候的，全部PCB繪制經(jīng)驗了。
說(shuō)實(shí)話(huà)，開(kāi)關(guān)電源的繪制一路被人忽悠過(guò)來(lái)，這里面半桶水的人太多了，很多都是玄學(xué)，而這些都是相對來(lái)說(shuō)算是靠譜一些的，試驗后驗證過(guò)的經(jīng)驗，這也是那些開(kāi)關(guān)電源制作大牛們的血淚教訓，很多時(shí)候他們當然不希望別人知道，這也沒(méi)有辦法，今天分享出來(lái)就是希望能有更少的人去走這些彎路，能給大家一些幫助。
