深度解讀開關電源的系統設計

首先從開關電源的設計及加工工藝開始描述吧，先說說印制板的設計。開關電源工作在高頻率，高脈沖狀態，屬于模擬電路中的一個比較特殊種類。布板時須遵循高頻電路布線原則。

1、布局：脈沖電壓連線盡可能短，其中輸入開關管到變壓器連線，輸出變壓器到整流管連接線。脈沖電流環路盡可能小如輸入濾波電容正到變壓器到開關管返回電容負。輸出部分變壓器出端到整流管到輸出電感到輸出電容返回變壓器電路中X電容要盡量接近開關電源輸入端，輸入線應避免與其他電路平行，應避開。Y電容應放置在機殼接地端子或FG連接端。共摸電感應與變壓器保持一定距離，以避免磁偶合。如不好解決可在共摸電感與變壓器間加一屏蔽，以上幾項對開關電源的EMC性能影響較大。

輸出電容一般可采用兩只一只靠近整流管另一只應靠近輸出端子，可影響電源輸出紋波指標，兩只小容量電容并聯效果應優于用一只大容量電容。發熱器件要和電解電容保持一定距離，以延長整機壽命，電解電容是開關電源壽命的瓶勁，如變壓器、功率管、大功率電阻要和電解保持距離，電解之間也須留出散熱空間，條件準許可將其放置在進風口。

控制部分要留意：高阻抗弱信號電路連線要盡量短如取樣反饋環路，在解決時要盡量避免其受干擾、電流取樣信號電路，特別是電流控制型電路，解決不好易出現一些想不到的意外，還有開關管驅動信號電路，開關管驅動電阻要靠近開關管，可提高開關管工作可靠性，這和功率MOSFET高直流阻抗電壓驅動特性有關。

下面談一談印制板布線的一些原則。

線間距：隨著印制線路板制造工藝的不斷完善和提高，一般出產廠制造出線間距等于甚至小于0.1mm已經不存在什么問題，完全能夠滿足大多數使用場合。考慮到開關電源所采用的元器件及加工工藝，一般雙面板最小線間距設為0.3mm，單面板最小線間距設為0.5mm，焊盤與焊盤、焊盤與過孔或過孔與過孔，最小間距設為0.5mm，可避免在焊接操作過程中出現橋接現象。，這樣大多數制板廠都能夠很輕松滿足加工要求，并可以把成品率控制得非常高，亦可實現合理的布線密度及有一個較經濟的成本。

最小線間距只適合信號控制電路和電壓低于63V的低壓電路，當線間電壓大于該值時一般可按照500V/1mm經驗值取線間距。

鑒于有一些相關標準對線間距有較明確的規定，則要嚴格按照標準執行，如交流入口端至熔斷器端連線。某些電源對體積要求很高，如模塊電源。一般變壓器輸入側線間距為1mm踐行證明是可行的。對交流輸入，（隔離）直流輸出的電源產品，比較嚴格的規定為安全間距要大于等于6mm，當然這由相關的標準及執行辦法確定。一般安全間距可由反饋光耦兩側距離作為參考，原則大于等于這個距離。也可在光耦下面印制板上開槽，使爬電距離加大以滿足絕緣要求。一般開關電源交流輸入側走線或板上元件距非絕緣的外殼、散熱器間距要大于5mm，輸出側走線或器件距外殼或散熱器間距要大于2mm，或嚴格按照安全規范執行。

常用辦法：上文提到的線路板開槽的辦法適用于一些間距不夠的場合，順便提一下，該法也常用來作為保護放電間隙，常見于電視機顯象管尾板和電源交流輸入處。該法在模塊電源中得到了廣泛的使用，在灌封的條件下可獲得很好的效果。

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