非隔离型降压转换器的设计案例-实装PCB板布局与总结

本文将介绍该设计案例的PCB板布局示例，并进行整体总结，以结束AC/DC转换器 设计篇 “AC/DC非隔离型降压转换器的设计案例”。

PCB板布局示例

在其他章节中也提到过，无论是AC/DC还是DC/DC，开关稳压器设计中的PCB板布局都是非常重要的。在此也再次强调一遍，开关电源是模拟电路(近年来还有“数字电源”），自身会产生噪声，同时对噪声也非常敏感。另外，由于开关噪声会作为EMI对周边产生影响，因此布局需要尽最大努力不产生噪声的设计。

下面是该设计案例的PCB板布局设计示例。此次是“非隔离型”电路设计，但基本思路是一致的。开关电源电路的路径，需要考虑到有大电流ON/OFF的路径和对噪声敏感的控制信号路径两种。PCB板布线布局时，大电流路径应尽量避免产生噪声，控制信号路径应尽量避免受到噪声影响。

关于PCB板布局，由于其重要性，在电源IC的技术规格和设计资料中一般会提供PCB板布线布局范例供用户参考。某些情况下，提供光绘文件等能直接利用的数据的业者也不在少数，请充分利用这些数据。但是，不可忘记的是，无论多么严格遵守规格要求来设计，都必须进行实际装机确认，这是不言而喻的。

下面是Tech Web中登载的“基础知识”板块的PCB板布局相关的内容。请一并参考。

●AC/DC PWM方式反激式转换器设计手法：PCB板布局示例
●DC/DC转换器的PCB板布局

“AC/DC非隔离型降压转换器的设计案例”总结

至此本篇章即将结束。最后汇总一下迄今为止提出的每个项目的关键要点。

＜AC/DC非隔离型降压转换器的设计案例＞

1. AC/DC非隔离型降压转换器的设计案例概要

   关键要点

   ・非隔离型AC/DC转换器的设计解说。

   ・被称为二极管整流或非同步整流方式的降压转换器的电路示例。

2. 降压转换器的基本工作及不连续模式和连续模式

   关键要点

   ・降压转换器的工作有连续模式和不连续模式两种。

   ・DC/DC转换一般采用连续模式，60W左右的AC/DC转换多采用不连续模式。

3. 电源IC的选择和设计案例

   关键要点

   ・选择满足电源规格的电源IC是设计的开始。

   ・了解与隔离型的电路区别。

4. 主要元器件的选型：输入电容器C1与VCC用电容器C2

   关键要点

   ・要考虑到输入电容器需要最大输入电压×1.41的电压来选择耐压。

   ・注意VCC用电容器除VCC的稳定作用之外还具有决定启动时间的作用。

5. 主要部件的选型：电感 L1

   关键要点

   ・电感的设置要使设备以不连续模式工作。

   ・电感值根据VIN的最小值和ton的最大值计算。

   ・电感电流根据VIN的最大值和最小导通时间计算。

6. 主要部件的选型：电流检测电阻 R1

   关键要点

   ・求案例电路所需的开关电流限制电阻R1。

   ・R1的计算需要电感 L1计算时的数值。

7. 主要部件的选型：输出电容器 C5

   关键要点

   ・输出电容器根据纹波电流和电容器的阻抗（满足设计的目标输出纹波电压）进行选型。

   ・铝电解电容器属于寿命有限的元器件，纹波电流越大寿命越短

8. 主要部件的选型：输出整流二极管 D4

   关键要点

   ・通常输出整流二极管使用高速开关型二极管。本文使用的是快速恢复二极管。

   ・输出整流二极管基本上是通过确认耐压和损耗来选型的。

9. EMI对策

   关键要点

   ・作为EMI对策，可以尝试在输入端增加滤波器、给开关（D-S间）增加电容器、给输出整流二极管增加缓冲电路。

   ・针对输出噪声，可在输出端增加LC滤波器。

   ・PCB板布局的影响也很大，因此需要结合起来综合探讨。

10. 实装PCB板布局与总结

    关键要点

    ・在开关电源的设计中，无论是AC/DC还是DC/DC，PCB板布局都会对性能和噪声产生重大影响。

本篇章至此结束。

审核编辑：汤梓红