PCB設計是開(kāi)關(guān)電源設計非常重要的一步，對電源的電性能、EMC、可靠性、可生產(chǎn)性都有關(guān)聯(lián)。當前開(kāi)關(guān)電源的功率密度越來(lái)越高，對PCB布局、布線(xiàn)的要求也越發(fā)嚴格，合理科學(xué)的PCB設計讓電源開(kāi)發(fā)事半功倍，以下細節供您參考。

一、布局要求

PCB布局是比較講究的，不是說(shuō)隨便放上去，擠得下就完事的。一般PCB布局要遵循幾點(diǎn)：

1、布局的首要原則是保證布線(xiàn)的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線(xiàn)的連接，把有連線(xiàn)關(guān)系的器件放在一起。

2、以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。元器件應均勻、 整齊、緊湊地排列在PCB電路板上，這樣，不但美觀(guān)，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。盡量減少和縮短各元器件之間的引線(xiàn)和連接；振蕩電路，濾波去耦電容要緊靠近IC，地線(xiàn)要短，如圖1所示。

3、放置器件時(shí)要考慮以后的焊接和維修，兩個(gè)高度高的元件之間盡量避免放置矮小的元件，如圖2所示，這樣不利于生產(chǎn)和維護，元件之間最好也不要太密集，但是隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，現在的開(kāi)關(guān)電源越來(lái)越趨于小型化和緊湊化，所以就需要平衡好兩者之間的度了，既要方便焊裝與維護又要兼顧緊湊。還有就是要考慮實(shí)際的貼片加工能力，按照IPC-A-610E的標準，考慮元件側面偏移的精度，不然容易造成元件之間連錫，甚至由于元件偏移造成元件距離不夠。

4、光電耦合器件和電流采樣電路，容易被干擾，應遠離強電場(chǎng)、強磁場(chǎng)器件，如大電流走線(xiàn)、變壓器、高電位脈動(dòng)器件等。

5、元件布局的時(shí)候，要優(yōu)先考慮高頻脈沖電流和大電流的環(huán)路面積，盡可能地減小,以抑制開(kāi)關(guān)電源的輻射干擾。如圖3所示的幾個(gè)電流環(huán)路是需要特別注意的。

6、高頻脈沖電流流過(guò)的區域要遠離輸入、輸出端子，使噪聲源遠離輸入、輸出口，有利于提高EMC性能。

如圖4所示，左圖變壓器離入口太近，電磁的輻射能量直接作用于輸入輸出端，因此，EMI測試不通過(guò)。改為右邊的方式后，變壓器遠離入口，電磁的輻射能量距輸入輸出端距離加大，效果改善明顯，EMI測試通過(guò)。

7、發(fā)熱元件（如變壓器，開(kāi)關(guān)管，整流二極管等）的布局要考慮散熱的效果，使得整個(gè)電源的散熱均勻，對溫度敏感的關(guān)鍵元器件（如IC）應遠離發(fā)熱元件，發(fā)熱較大的器件應與電解電容等影響整機壽命的器件有一定的距離。

8、布板時(shí)要注意底面元件的高度。例如對于灌封的DC-DC電源模塊來(lái)說(shuō)，因為DC-DC模塊本身體積就比較小，如果底面元件的高度四邊不平衡，灌封的時(shí)候會(huì )出現兩邊引腳高度一邊高一邊低的現象。

9、布局的時(shí)候要注意控制引腳的抗靜電能力，相應的電路元件之間的距離要足夠，例如Ctrl引腳（低電平關(guān)斷），其電路不像輸入、輸出端那樣具有電容濾波，所以抗靜電能力是整個(gè)模塊最弱的，一定要確保有足夠的安全間距。

二、走線(xiàn)原則

1、小信號走線(xiàn)要盡量遠離大電流走線(xiàn)，兩者不要靠近平行走線(xiàn)，如果無(wú)法避免平行的話(huà)，也要拉開(kāi)足夠的距離，避免小信號走線(xiàn)受到干擾。

2、關(guān)鍵的小信號走線(xiàn)，如電流取樣信號線(xiàn)和光耦反饋的信號線(xiàn)等，盡量減小回路包圍的面積。

3、相鄰之間不應有過(guò)長(cháng)的平行線(xiàn)(當然同一電流回路平行走線(xiàn)是可以的)，上下層走線(xiàn)盡量采用交叉用垂直方式，走線(xiàn)不要突然拐角（即：≤90°），直角、銳角在高頻電路中會(huì )影響電氣性能。

4、功率回路和控制回路要注意分開(kāi)，采用單點(diǎn)接地方式，如圖9和圖10所示。

初級PWM控制IC周?chē)�的元件接地接至IC的地腳,再從地腳引出至大電容地線(xiàn),然后與功率地連接。次級TL431周?chē)�的元件接地至TL431的3腳，再與輸出電容的地連接。多個(gè)IC的情況，采用并聯(lián)單點(diǎn)接地的方式。

5、高頻元件（如變壓器、電感）底下第一層不要走線(xiàn)，高頻元件正對著(zhù)的底面也最好不要放置元件，如果無(wú)法避免，可以采用屏蔽的方式，例如高頻元件在Top層，控制電路正對著(zhù)在Bottom層，注意要在高頻元件所在的第一層敷銅進(jìn)行屏蔽，如圖11所示，這樣可以避免高頻噪聲輻射干擾到底面的控制電路。

6、濾波電容的走線(xiàn)要特別注意,如圖12，左圖有一部分紋波&噪聲會(huì )經(jīng)過(guò)走線(xiàn)出去，右圖濾波效果會(huì )好很多，紋波&噪聲經(jīng)過(guò)濾波電容被完全濾掉。

7、電源線(xiàn)、地線(xiàn)盡量靠近，以減小所包圍的面積，從而減小外界磁場(chǎng)環(huán)路切割產(chǎn)生的電磁干擾，同時(shí)減少環(huán)路對外的電磁輻射。電源線(xiàn)、地線(xiàn)的布線(xiàn)盡量加粗縮短，以減小環(huán)路電阻，轉角要圓滑，線(xiàn)寬不要突變，如圖13所示。

8、發(fā)熱大的元件（如TO-252封裝的MOS管）下可以大面積裸銅，用于散熱，這樣可以提高元件的可靠性。功率走線(xiàn)銅箔較窄處可以裸銅用于加錫以保證大電流的流通。

三、安規距離與工藝要求

1、電氣間隙：兩相鄰導體或一個(gè)導體與相鄰導電機殼表面的沿空氣測量的最短距離。爬電距離：兩相鄰導體或一個(gè)導體與相鄰導電機殼表面的沿著(zhù)絕緣表面測量的最短距離。如果碰到模塊PCB空間有限，爬電距離不夠，可以采用開(kāi)槽的方式，如圖14所示，在光耦處開(kāi)隔離槽以滿(mǎn)足初次級良好隔離。一般最小開(kāi)槽寬度為1mm，如果要開(kāi)更小的槽（如0.6mm，0.8mm），一般需要特殊說(shuō)明，找加工精度高的PCB廠(chǎng)家才行，當然費用也會(huì )增加。

一般電源模塊電壓與最小爬電距離的關(guān)系可參照下表：

2、元件到板邊的距離要求。位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不少于2mm，對于像10W以下的小型化DC-DC模塊，由于元件體積和高度比較小，而且輸入輸出電壓不高，為了滿(mǎn)足小型化的要求，也要至少留有0.5mm以上的距離。大面積銅箔到外框的距離應至少保證0.20mm以上的間距，因在銑外形時(shí)容易銑到銅箔上造成銅箔翹起及由其引起焊劑脫落問(wèn)題。

3、若走線(xiàn)入圓焊盤(pán)或過(guò)孔的寬度較圓焊盤(pán)的直徑小時(shí)，則需加淚滴，加強吸附力，避免焊盤(pán)或過(guò)孔脫落。

4、SMD器件的引腳與大面積銅箔連接時(shí)，要進(jìn)行熱隔離處理，不然過(guò)回流焊的時(shí)候由于散熱快，容易造成虛焊或脫焊。

5、PCB拼板的時(shí)候，要考慮分板可行性，確保元件離板邊的距離要足夠，同時(shí)還要考慮分板的應力會(huì )不會(huì )造成元件的脫翹。如圖17所示，可以適當的開(kāi)槽，減小分斷PCB時(shí)的應力，元件A擺放的位置與V-CUT槽方向平行，分斷時(shí)應力比元件B��；元件C比元件A遠離V-CUT槽，分斷時(shí)應力也比元件A的小。

當然，以上只是個(gè)人總結的一些開(kāi)關(guān)電源PCB設計的經(jīng)驗，還有很多細節上的或其他方面的知識需要注意的，最后我想說(shuō)的是PCB設計，除了原則要求和經(jīng)驗知識之外，最重要的一點(diǎn)是細心再細心，檢查再檢查。