其實我們電子產(chǎn)品往往60%以上都出現(xiàn)在電子線路板的PCB設(shè)計上。好的PCB設(shè)計需要相關(guān)的理論及實踐經(jīng)驗。本文檔提供開關(guān)電源的PCB設(shè)計思路給電子設(shè)計愛好者參考！
1.PCB設(shè)計總體原則
*拓撲電流回路最小化；脈沖電流回路最小化。
*對于隔離拓撲結(jié)構(gòu),電流回路被變壓器隔離成兩個或多個回路（原邊和副邊）,電流回路要分開最小化布置。
*如果電流回路有個接地點，那么接地點要與中心接地點重合。
*實際設(shè)計時，我們會受到條件的限制；2個回路的電容可能不好近距離的共地！設(shè)計的關(guān)鍵點：我們要采用電氣并聯(lián)的方式就近增加一個電容達成共地（如上圖）。
2.PCB-Layout-高頻走線（FLY為參考例）
A.整流二級管，鉗位吸收二極管，MOS管與變壓器引腳;這些高頻處引線應(yīng)盡可能短，layout 時避免走直角；特別是RCD回路吸收二極與MOS管的距離對產(chǎn)品的輻射影響會達到10dB以上??！以下用測試數(shù)據(jù)進行補充說明。
B.MOS管的驅(qū)動信號,檢流電阻的檢流信號,到控制IC 的走線距離越短越好；
C.檢流電阻與MOS和GND 的距離應(yīng)盡可能短。
案例-實驗測試例：RCD回路影響，RCD回路及吸收二極管與MOS的距離位置影響。
RCD吸收回路增大且吸收二極管遠離MOS管放置；PCB如上，測試EMI數(shù)據(jù)如下；
EMI-輻射測試結(jié)果35MHZ-50MHZ出現(xiàn)超標的頻點；
RCD吸收回路最小且吸收二極管靠近MOS管放置；PCB如上，測試EMI數(shù)據(jù)如下；
EMI-輻射測試結(jié)果35MHZ-50MHZ有較好的設(shè)計裕量；EMI測試OK!!
原因分析：主開關(guān)管漏極為強干擾源， RCD吸收用以減弱此干擾能量，RCD越靠近漏極輻射能量則越小。
實驗結(jié)果：不同RCD吸收回路布局布線，垂直方向輻射相差10dB以上。
3.PCB-Layout-接地方法（FLY為參考例）
初級接地規(guī)則：
A.所有小信號GND與控制IC的GND相連后，連接到PowerGND（即大信號GND）；
如果IC還有輔助繞組的線路：連接方法為所有小信號GND與控制IC的GND相連后,與輔助繞組的輸出電容地相連，然后與輔助繞組的地相連，再連接到Power GND（即大信號GND）；
注意不好的地設(shè)計容易出現(xiàn)EMC-Surge的問題！！以下進行分析。
B.反饋信號要獨立走到IC，反饋信號的GND與IC的GND 相連。
次級接地規(guī)則：
a. 輸出小信號地與相連后，與輸出電容的的負極相連。
b. 輸出采樣電阻的地要與基準源（TL431）的地相連。
案例-浪涌測試例：PCB按如下回路路徑順序IC無故障；且能通過更高的Surge。
系統(tǒng)的共模浪涌測試是我們系統(tǒng)故障和IC不良的主要原因；在實際生活中，我們的電子產(chǎn)品通過AC供電時，也是共模雷電導(dǎo)致產(chǎn)品的故障！
① 一次側(cè)的部分:
Ground路徑順序：大電容的Ground →Current sensor→一次側(cè)變壓器輔助繞組Vcc電容的Ground→PWM IC 外圍組件的Ground→PWM IC 的Ground→光耦的地。
② 一次側(cè)和二次側(cè)的Y電容路徑:
大電容的Ground →Y-Cap→變壓器次級的Ground
③ 二次側(cè)的部分:
二次側(cè)Y-cap 的出腳→二次側(cè)變壓器的Ground→二次側(cè)輸出電容的Ground→TL431的地。
從上面的設(shè)計可以看出我們的系統(tǒng)其重要的控制信號和關(guān)鍵的IC是被保護起來！好的PCB設(shè)計思路提高了產(chǎn)品的可靠性設(shè)計！
案例二浪涌測試時，電源輸出保護。系統(tǒng)不能正常工作！
客戶使用內(nèi)置MOS-IC方案，并且IC我很熟悉-直接給出處理方案；解決問題！參考如下：
圖中浪涌干擾電流：電流穿過光耦的雜散電容流入IC的控制腳；能注入一個非常大的電流造成C腳誤動作/電源保護;嚴重時就會損壞IC;我們優(yōu)化成圖示PCB布局布線及增加300R電阻；即在光耦連接到C腳串聯(lián)一個300W電阻減少電流脈沖對IC起到保護。實際客戶的PCB的走線及該引腳沒有設(shè)計串聯(lián)電阻；我將客戶出現(xiàn)的問題情況對比如下圖：
在PCB布線比較差的電路圖中：
電流流過變壓器的耦合電容（初級和次級耦合電容）和Y電容，電流流過C腳的電容地和IC的地之間的連線，連線上有雜散電感，造成電壓下降，將顯示在C腳的電壓上（共模阻抗耦合）這就導(dǎo)致了IC的保護動作，電源輸出保護！
原因分析：IC的GND沒有進行單點連接和減小布線時的回路面積。
驗證結(jié)果： 通過增加300電阻和PCB布局優(yōu)化驗證測試共模6KV都OK!
4.減小回路面積和單點連接；EMC中關(guān)鍵術(shù)語參考如下：
減小布線時的回路面積/環(huán)路面積參考圖
常用設(shè)計電路IC-GND的單點連接參考圖