【導讀】在成功的電源設計中,電源布局是其中最重要的一個(gè)環(huán)節。但是,在如何做到這一點(diǎn)方面,每個(gè)人都有自己的觀(guān)點(diǎn)和理由。事實(shí)是,很多不同的解決方案都是殊途同歸;如果設計不是真的一團糟,多數電源都是可以正常工作的。
當然,這其中也有一些通用性規則,例如:
不要在快速切換信號中運行敏感信號。換言之,不要在開(kāi)關(guān)節點(diǎn)下運行反饋跟蹤。
確保功率載荷跟蹤和接地層大小足以支持當前的電流。
盡量保持至少一個(gè)連續的接地層。
使用足夠的通孔(通常以每個(gè)通孔1A開(kāi)始),將接地層相連。
除了這些基本的布局規則,我通常首先會(huì )識別開(kāi)關(guān)回路,然后確定哪些回路具有高頻開(kāi)關(guān)電流。圖1所示為針對降壓電源(原理圖和布局)的簡(jiǎn)化功率級的一個(gè)示例。

圖1:降壓電源原理圖和布局
降壓電源中存在兩種狀態(tài)(假定連續傳導模式):控制開(kāi)關(guān)(Q1)接通時(shí)和控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)。當控制開(kāi)關(guān)接通時(shí),電流從輸入流至電感器。當控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電流繼續在電感器流動(dòng)并流經(jīng)二極管(D1)。電流連續輸出。
但是存在輸入脈沖電流,這是您在布局中需要關(guān)注的部分。在圖1中,此回路被標記為“高頻回路”,并以藍色顯示。您布局的首要目標是將Q1、D1和輸入電容與最短、最低電感回路連接。該回路越小,開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的噪聲便越低。如果忽略這一點(diǎn),電源將不能有效工作。
識別開(kāi)關(guān)回路的規程適用于所有的電源拓撲結構。規程的各個(gè)步驟分別是:
●在接通狀態(tài)確定電流通路。
●在斷開(kāi)狀態(tài)確定電流通路。
●找到連續電流的位置。
●找到斷續電流的位置。
●盡量減少斷續電流環(huán)路。
此列表中列出了給定功率級配置的關(guān)鍵回路:
●降壓——輸入電容回路。
●升壓——輸出電容回路。
● 反相降壓 -升壓——輸入和輸出電容回路。
●反激——輸入和輸出電容回路。
● Fly-Buck™——輸入電容回路。
● SEPIC——輸出電容回路。
● Zeta——輸入電容回路。
●正激、半橋、全橋——輸入電容循環(huán)。
電源布局正如一種藝術(shù)形式一般,每個(gè)人都有自己的方式,而且很多時(shí)候也會(huì )起效。需要確保的一點(diǎn)是,在您確定功率級的零件位置時(shí),首先確定高頻開(kāi)關(guān)回路;這樣您便可為自己節約時(shí)間、免除煩惱。
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