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听听工程师谈开关电源PCB布局误区
来源:东莞市成良智能科技 | 作者:666power | 发布时间: 179天前 | 298 次浏览 | 分享到:
在工程师那里认为保持等间距比匹配线长更重要。在实际的开关电源之PCB 布线中,往往不能同时满足差分设计的要求。由于管脚分布,过孔,以及走线空间等因素存在,必须通过适当的绕线才能达到线长匹配的目的,但带来的结果必然是差分对的部分区域无法平行,其实间距不等造成的影响是微乎其微的,相比较而言,线长不匹配对时序的影响要大得多。再从理论分析来看,间距不一致虽然会导致差分阻抗发生变化,但因为差分对之间的耦合本身就不显著,所以阻抗变化范围也是很小的,通常在10%以内,只相当于一个开关电源之PCB过孔造成的反射,这对信号传输不会造成明显的影响。


在开关电源的pcb布局上到底有哪些误区是要特别注意的,下面本文就来请教工程师们来详谈一下吧。那么就来仔细阅读下面的内容吧。
在工程师那里认为保持等间距比匹配线长更重要。在实际的开关电源之PCB 布线中,往往不能同时满足差分设计的要求。由于管脚分布,过孔,以及走线空间等因素存在,必须通过适当的绕线才能达到线长匹配的目的,但带来的结果必然是差分对的部分区域无法平行,其实间距不等造成的影响是微乎其微的,相比较而言,线长不匹配对时序的影响要大得多。再从理论分析来看,间距不一致虽然会导致差分阻抗发生变化,但因为差分对之间的耦合本身就不显著,所以阻抗变化范围也是很小的,通常在10%以内,只相当于一个开关电源之PCB过孔造成的反射,这对信号传输不会造成明显的影响。

虽然差分电路对于类似地弹以及其它可能存在于开关电源和地平面上的噪音信号是不敏感的。地平面的部分回流抵消并不代表差分电路就不以参考平面作为信号返回路径,其实在信号回流分析上,差分走线和普通的单端走线的机理是一致的,即高频信号总是沿着电感最小的回路进行回流,最大的区别在于差分线除了有对地的耦合之外,还存在相互之间的耦合,哪一种耦合强,那一种就成为主要的回流通路。

开关电源之PCB电路设计中,一般差分走线之间的耦合较小,往往只占10~20%的耦合度,更多的还是对地的耦合,所以差分走线的主要回流路径还是存在于地平面。当地平面发生不连续的时候,无参考平面的区域,差分走线之间的耦合才会提供主要的回流通路。尽管参考平面的不连续对差分走线的影响没有对普通的单端走线来的严重,但还是会降低差分信号的质量,增加EMI,要尽量避免。

认为开关电源之pcb电路上的差分走线一定要靠的很近。让差分走线靠近无非是为了增强他们的耦合,既可以提高对噪声的免疫力,还能充分利用磁场的相反极性来抵消对外界的电磁干扰。虽说这种做法在大多数情况下是非常有利的,但不是绝对的,如果能保证让它们得到充分的屏蔽,不受外界干扰,那么我们也就不需要再让通过彼此的强耦合达到抗干扰和抑制开关电源之EMI 的目的了。

东莞成良电源的工程师们如何才能保证开关电源pcb上差分走线具有良好的隔离和屏蔽呢?
工程师们认为增大与其它信号走线的间距是最基本的途径之一,开关电源之PCB电磁场能量是随着距离呈平方关系递减的,一般线间距超过4 倍线宽时,它们之间的干扰就极其微弱了,基本可以忽略。此外,通过地平面的隔离也可以起到很好的屏蔽作用,这种结构在高频的IC封装开关电源之PCB 设计中经常会用采用,被称为CPW 结构,可以保证严格的差分阻抗控制。