開關電源的噪聲問題是什么原由和處理辦法

“噪聲問題!”——這是每位電路板設計師都會聽到的四個字。噪聲是由開關電源的布局不當而引起的。處理此類問題可能需要設計新的布局，導致產品延期和開發成本增加。

本文將提供有關印刷電路板(PCB)布局布線的指南，以幫助設計師避免此類噪聲問題。作為例子的開關調節器布局采用雙通道同步開關控制器，第一步是確定調節器的電流路徑。電流路徑決定了器件在該低噪聲布局布線設計中的位置。

1.確定電流路徑

在開關轉換器設計中，高電流路徑和低電流路徑彼此非常靠近。交流(AC)路徑攜帶有尖峰和噪聲，高直流(DC)路徑會萌生相當大的壓降，低電流路徑往往對噪聲很敏感。適當PCB布局布線的關鍵在于確定關鍵路徑，然后安排器件，并提供足夠的銅面積以免高電流破壞低電流。

2.布局物理規劃

PCB物理規劃非得使電流環路面積最小，并且合理安排電源器件，使得電流順暢流動，避免尖角和窄小的路徑，有助于減小寄生電容和電感，從而消除接地反彈。

3.電源器件——MOSFET和電容

頂部和底部電源開關處的電流波形是一個具有非常高δI/δt的脈沖。連接各開關的路徑應盡可能短，以盡量降低控制器拾取的噪聲和電感環路傳輸的噪聲。

散熱考慮和接地層

在重載條件下，功率MOSFET、電感和大電容的等效串聯電阻(ESR)會萌生大量的熱。

電流測試路徑

電流模式開關調節器的電流測試路徑布局非得妥當，雙通道使用尤其要更加重視，消除任何通道間串擾。

開關節點

在開關調節器電路中，開關(SW)節點是噪聲最高的地方，因為承載著很大的交流和直流電壓/電流。此SW節點需要較大面積的銅來盡可能降低阻性壓降。

總結

知道電流路徑、其敏感性以及適當的器件放置，是消除PCB布局設計噪聲問題的關鍵。

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