• 3
    回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

【 DigiKey DIY原创大赛】基于反激式开关电源的手机充电器设计(二)PCB Layout篇

大家好,我是砖一谈芯。

非常高兴能够参加电源网的DIY设计大赛,也很荣幸能够在电源网和得捷电子两个大平台上展示自己的处女作。

我今天给大家带来的项目是一款基于反激式开关电源的手机充电器设计。

接下来的几天,我会以一个系列进行更新,分别从原理图设计,元器件选型,PCB Layout,高频变压器的计算,以及调试过程中遇到的问题点进行分享。

这是本系列的第二期,本期主要讲解反激开关电源PCB Layout原则和实操,欢迎各位看官批评指正!

第一期请看官点击蓝字部分:【 DigiKey DIY原创大赛】基于反激式开关电源的手机充电器设计(一)原理图设计和器件选型篇-电源网

前言

画PCB前学会阅读芯片手册给出的PCB layout规则。一个高效的PCB布局对于稳定运行、良好的EMI性能和良好的热性能至关重要。

(1)最小化功率级环路面积,这样能获得更好的EMI性能,包括输入主回路(C4-T1-U1-R2/R4-C4)、辅助绕组回路(T1-D7-R12-C7-T1)、输出主回路(T1-D8-C10-T1)和RCD吸收回路(T1-R9 -D6 -R10/C6-T1)。

输入主回路部分(红色部分)

辅助供电回路(黄色部分)

输出回路(绿色部分)

RCD吸收回路(蓝色部分)

 (2)保持输入回路和控制电路的地分开,只在C4处连接,否则会影响IC的工作;

   其实意思是做好隔离,用变压器隔离开来。

(3)将控制电路的电容(如反馈引脚FB、输入过压欠压引脚B/O和VCC)放置在IC附近,可以有效去耦噪声;

(4)如果有需要的话,在IC附近放置更大的区域改善热性能。

 1、布局

1.1输入和输出主回路

分析过程:

从火零线LN过来整流桥正极到高压π型滤波变压器,必须要从地回去才能形成一个回路,变压器才会有电,芯片启动后整个电路的原边才能正常工作。

接着电流来到芯片,由于内部芯片集成MOS管,所以主回路由四脚MOS管漏极到五脚源极,出来到达电流检测电阻,回到功率地,最终到达高压滤波电容C10的主地。

从变压器副边出发到整流二极管和RC吸收部分,随后到达电解电容,从USB回到副边地。

此次项目layout过程与芯片datasheet规则一致。

2、布线

PCB走线可以先走主回路部分,然后再走辅助回路部分。

主回路的线宽尽量用1mm线宽,辅助回路用10mil

这样根据这个规则就可以选择你需要走多粗的线。

 最终成品

全部回复(3)
正序查看
倒序查看
11-05 14:29

后面两期内容,请点击链接部分即可观看!

第三期请点击=》https://www.dianyuan.com/bbs/2778031.html

第四期请点击=》https://www.dianyuan.com/bbs/2778034.html

0
回复
11-07 13:16

分享一下画PCB遇到的问题和对应的解决方案。

问题描述:

问题1:Net_C8-1走线隔着几条线,走线不通顺

问题2:走线发现变压器的4脚GND和5脚GND连接在一起,Y电容的两个GND也连接在一起,会导致走线错误

问题分析:

1、由于布局不合理导致;

2、由于原理图没有区分功率地GND和信号地SGND

对策:

问题1对策:在原理图中加一个1206的跳线电阻,更新到PCB中,并且给跳线电阻两个引脚分配网络Net_C8-1,放置在R10左边,这样就可以从R9到跳线电阻,再到芯片电容C8。

问题2对策:原理图中更改GND为信号地SGND,更新到PCB中,可以避免同一个名字导致只要是GND就会连在一起,有效隔开功率地和信号地。

0
回复
11-07 13:20

网友反馈我的原理图画错了,针对这个问题,我写了下问题点和解决方案。

问题点描述:

问题1:原理图RCD吸收回路画错,导致PCB画错,由于把电容两端并联到变压器,容易造成LC谐振,严重影响起机。

问题2:RCD的PCB画错。

没有按照原理图的元器件的先后顺序绘制,导致走线先走R2、C2,然后再走C10,与实际原理图RCD吸收回路不同,实际走线是先经过π型滤波的C10再经过R2、C2,这样原理图和实物不对应。

对策:

原理图部分把并联到变压器初级的电容C2另一端连接电阻R2,避免谐振问题,在不改板子的情况下,焊接的时候在电阻上并联电容,可以实现这个RCD效果。

0
回复