智能開關(guān)電源篇——AC-DC環(huán)路布局

本文原創(chuàng)：硬件大熊，作者：雕塑者

智能開關(guān)電源設(shè)計(jì)中，AC-DC的環(huán)路布局對(duì)于整個(gè)電源系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。良好的布局可以提高電源的效率，減少電磁干擾（EMI），并確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

環(huán)路布局設(shè)計(jì)原則

1. 環(huán)路面積最小化

減小電流路徑：盡量縮短電源路徑，減少環(huán)路面積，以降低EMI。緊湊布局：將高頻元件放置得盡可能靠近，以形成緊湊的電流環(huán)路。

2. 旁路電容的布局

靠近電源引腳：去耦電容應(yīng)盡可能靠近IC的電源引腳，以提供有效的高頻去耦。多級(jí)去耦：使用不同容值的電容以覆蓋更寬的頻率范圍。

3. 地線布局

單點(diǎn)接地：對(duì)于高頻信號(hào)，采用單點(diǎn)接地以減少地回路的影響。地線層：在多層板設(shè)計(jì)中，使用地線層可以提供一個(gè)低阻抗的地回路。

實(shí)際案例分析1-隔離電源方案

如反激式原邊控制電源，典型應(yīng)用原理圖中，有4個(gè)環(huán)路：Loop1：原邊主功率環(huán)路Loop2：RCD吸收環(huán)路Loop3：VDD環(huán)路Loop4：Vout環(huán)路

在環(huán)路設(shè)計(jì)時(shí)，Loop1、2、3的環(huán)路面積要盡量小，在Loop1中，走線還應(yīng)盡量粗以優(yōu)化效率，在Loop3中，VDD電容C3應(yīng)緊貼芯片。

在GND走線設(shè)計(jì)時(shí)，輔助繞組應(yīng)直接連接到輸入電容的地，如Line1所示；VDD電容C3及FB下阻R5應(yīng)先連接到芯片的GND管腳，再連接到輸入電容的地。

以O(shè)B2576XT為例，其原理圖&布局設(shè)計(jì)建議如下：

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實(shí)際案例分析2-非隔離電源方案

非隔離方案，典型應(yīng)用原理圖中，有兩個(gè)環(huán)路：

Loop1：源開關(guān)環(huán)路

Loop2：續(xù)流環(huán)路

在Layout時(shí)，應(yīng)讓環(huán)路面積盡量小，且在滿足環(huán)路面積小的前提下，功率電感L3盡量原理母線上的π濾波電路。反饋電阻 R4 和 R3 靠近芯片引腳放置。芯片的旁路電容靠近芯片引腳放置

在該轉(zhuǎn)換電路中，LX（Drain）是主電源的DC定點(diǎn)，可以在電流主回路走線上增加敷銅面積來(lái)改善電源散熱，提高電源性能；ISET（SOURSE）?是電源的開關(guān)動(dòng)點(diǎn)，可以盡量縮短 SOURSE 和功率電感間的線徑來(lái)改善 EMI 的特性。

參考資料：《KP2313 datasheet》、《OB2576X datasheet》《Application Note: AN_SY50282》