2 PCB板的布线方法
电源器件在PCB板上正确的放置和合理的走线将决定整个电源工作是否正常。由于设计的此款开关电源的开关频率比较高,所以对PCB的布线有着更严格的要求。关于电源的布线我总结了以下关键的几点。
1) 首先按照功率电路画出MOSFET导通和关断时候的功率电流回路 (图5)。注意MOSFET导通和关断时的路径布线一定要布好,有一个清晰的面积较小的回路输入到搭铁,使输出电流环路的面积尽可能的小。元件要遵循从功率电流电路的入口到功率电流电路的出口的原则摆放。
2) 输入滤波电容 C2和C6应靠近入口的功率部分,C1应靠近输入引脚的位置,另外这2个电容要有充足的过孔和搭铁连接,这样才能充分发挥它们的作用。
3) 续流二极管同样要有足够的过孔与搭铁连接。
4) 输出电容应该并列摆放,也同样需要加上过孔与搭铁连接。
5) 开关节点做的面积要足够大,最好用覆铜覆上。
6) 搭铁线是最容易受干扰的,因此尽量采取大面积覆铜的布线方法。
图6为本设计的PCB布线图。
3测量结果
3.1测量波形
对此款开关电源的输出电压、电源纹波、开关节点用示波器分别对不带负载和带负载的情况进行了测量,都取得了较为满意的结果。测量波形见图7~图11。
3.2对电源纹波进行测量时的注意事项
1) 使用示波器AC耦合,AC耦合是去掉叠加的直流电压得到的准确波形。
2) 打开20MHz带宽限制,主要是防止高频噪声的干扰,防止测出错误的结果,因为测量的时候高频成分幅值较大,测量时应除去。
3) 拔掉示波器探头的搭铁夹,使用搭铁环测量,目的是为了减少干扰。
4结束语
这套电路实现了最初制定的设计目标,目前我们重汽公司自主开发的HOWO和A7车型上都采用了此款开关电源,主要是给车辆上各传感器提供5V供电电源。经过长期的试验验证,证明这款开关电源具有很好的稳定性和可靠性。