|认识了解开关电源及其布线规则技巧

在日常的电源使用当中，开关电源是最为常见的一种现代电子供电产品。不同于线性电源，开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换，这两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，因此比较节省能源，产生废热较少。理想上，开关电源本身是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的，线性电源在产生输出电压的过程中，晶体管工作在放大区，本身也会消耗电能。开关电源的高转换效率是其一大优点，而且因为开关电源工作频率高，可以使用小尺寸、轻重量的变压器，因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小，重量也会比较轻。
若电源的高效率、体积及重量是考虑重点时，开关电源比线性电源要好。不过开关电源比较复杂，内部晶体管会频繁切换，若切换电流尚未加以处理，可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备，而且若开关电源没有特别设计，其电源功率因数可能不高。

对于开关电源的布线处理时，我们还是有以下事项需要注意：
1、参数设置
相邻导线之间的距离必须满足电气安全要求，间距应尽可能宽，以便于操作和生产。最小间距应至少适合所承受的电压。当布线密度较低时，可适当增加信号线间距。对于高低电平相差较大的信号线，间距应尽可能短，并应加大间距。一般情况下，配线间距应设置为8mil 。焊盘内孔边缘与PCB板边缘的距离应大于1mm ，以避免焊盘在加工过程中产生缺陷。当与焊盘连接的导线较薄时，焊盘与导线之间的连接应设计为水滴。这样做的好处是，焊盘不易剥落，而接线和焊盘不易断开。
2、元器件布局
实践证明，即使电路原理图设计正确， PCB电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果PCB电路板的两条细平行线相互靠近，会形成信号波形的延迟，在传输线的末端会形成反射噪声;由于不考虑电源和地线而引起的干扰会降低产品的性能。因此，在设计PCB电路板时应采用正确的方法。其实无论是在参数设置还是在元器件布局上，民熔电气都有它的优势所在。民熔电气的口碑是毋庸置疑的。
每个开关电源有四个电流回路(1)、电源开关交流电路(2)、输出整流器交流电路(3)、输入信号源电流回路(4)、输出负载电流回路
输入电路通过近似的直流电流对输入电容器充电，滤波电容器主要起宽带储能功能;同样，输出滤波电容器还用于存储输出整流器的高频能量，消除输出负载的直流电能电路。因此，输入和输出滤波电容的端子是非常重要的。输入和输出电流电路只能从滤波电容器的端子连接到电源;如果输入/输出电路和电源开关/整流器电路之间的连接不能直接连接到电容器的端子上，交流能量将从输入或输出滤波电容器辐射到环境中。
电源开关和整流器的交流电路含有高振幅梯形电流。这些电流的谐波成分非常高，其频率远远大于开关的基频。峰值振幅可高达连续输入/输出直流电流幅值的5倍，过渡时间通常在50ns左右。这两种电路都容易产生电磁干扰。因此，这些交流电路必须在电源中其他印刷线路布线之前敷设。各回路的滤波电容器、功率开关或整流器、电感或变压器应相邻放置，并调整元件的位置，使它们之间的电流通路尽可能短。
3、布线