不要让我们的糟糕的电源布局毁了美好的一天

我们是否设计了一个电源，后来才发现我们的布局效率低下?按照这些关键提示创建电源布局并避免调试压力。什么是电源设计的布局?你知道吗?一个完美的电路设计，电源布局显得尤为重要。由于不同的设计方案的出发点不同，而有所差异，但是电源的主要作用不会太大的偏差。

事实是，很多不同的解决方案都是殊途同归;如果设计不是真的一团糟，多数电源都是可以正常工作的。

当然，这其中也有一些通用性规则，例如：

•不要在快速切换信号中运行敏感信号。换言之，不要在开关节点下运行反馈跟踪。

•确保功率载荷跟踪和接地层大小足以支持当前的电流。

•尽量保持至少一个连续的接地层。

•使用足够的通孔(通常以每个通孔1A开始)，将接地层相连。

除了这些基本的布局规则，我通常首先会识别开关回路，然后确定哪些回路具有高频开关电流。

1. 电源的布局对设计的成功至关重要。

很多时候，我在实验室里花费数小时甚至数天时间试图找出一个噪音问题或某种无法解释的奇怪行为。其中一些问题甚至会让经验最丰富的工程师感到困惑。在设计开始时花一点额外的时间审查并确保正确完成电源布局可以节省实验室中数小时的调试时间。

2. 在系统中正确放置高 di/dt 电容器是良好的第一步。

降压转换器中的输入电容器会出现幅度相当大的不连续电流阶跃。本质上，这些电容器在高端 MOSFET 导通期间提供输出电流，而在其关闭时则不提供任何电流。这种应力会在这些组件中产生非常高的 RMS 电流。升压转换器中的输出电容器也是如此。反激式转换器在输入和输出电容器上都有高 di/dt 电流阶跃。确保开关和这些电容器产生的环路最小化非常重要。具有良好旁路的降压转换器和具有需要改进的旁路的降压转换器的示例。

关于好与坏的几点需要注意：

1. 最小化 VIN 和 GND 之间的环路

2. 使用多个过孔将 GND 侧连接到大平面

3. 将较小外壳尺寸的电容器放置在靠近 MOSFET 的位置

4. 使用大平面连接电源总线

3. 电容放置不当会导致噪声、振铃、EMI 问题以及对其他信号和系统的干扰。

由于电容器放置不当而导致的寄生电感会导致许多可能难以解决的问题。如果发生这种情况，则需要采取措施减少影响。这些可能包括添加电阻器以减慢开关或缓冲电路以帮助吸收不需要的能量。如果可以避免这种情况，这两种方法都会导致系统损失，因此是不可取的。

PCB布局是一个包含许多资源的广泛主题，这只是一个例子。

降压转换器的电容器放置是电路板布局中最重要的问题之一。这通常是我在审查董事会时检查的第一件事。然而，这只是一个非常重要的话题中的一小部分，不能一目了然。电源布局正如一种艺术形式一般，每个人都有自己的方式，而且很多时候也会起效。需要确保的一点是，在您确定功率级的零件位置时，首先确定高频开关回路;这样您便可为自己节约时间、免除烦恼。以上就是电源设计的布局解析。