反激開關(guān)電源環(huán)路設(shè)計(jì)優(yōu)化方案
在開關(guān)電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，AC-DC 環(huán)路布局對電源系統(tǒng)的性能有著決定性影響，其合理性直接關(guān)聯(lián)到電源的效率、電磁兼容性以及穩(wěn)定性和可靠性。以下將分別從隔離電源方案與非隔離電源方案兩個角度，詳細(xì)闡述反激開關(guān)電源環(huán)路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)。
一、隔離電源方案
以常見的反激式原邊控制電源為例，其典型應(yīng)用原理圖包含 4 個主要環(huán)路：
原邊主功率環(huán)路（Loop1） ：此環(huán)路的面積大小對電源的效率和電磁干擾水平有著顯著影響。在設(shè)計(jì)布局時，應(yīng)盡可能縮小環(huán)路面積，同時將走線加粗，以降低線路電阻，減少能量損耗，從而優(yōu)化電源的轉(zhuǎn)換效率。
RCD 吸收環(huán)路（Loop2） ：同樣需要控制環(huán)路面積，避免過大的環(huán)路引發(fā)電磁干擾等問題，確保電路的穩(wěn)定運(yùn)行。
VDD 環(huán)路（Loop3） ：在該環(huán)路中，VDD 電容 C3 的布局位置至關(guān)重要，必須緊貼芯片放置，以減少引線電感和電阻，保障芯片供電的穩(wěn)定性，進(jìn)而提升整個電源系統(tǒng)的可靠性。
Vout 環(huán)路（Loop4） ：其設(shè)計(jì)也應(yīng)遵循環(huán)路面積最小化原則，以降低電磁干擾，維持輸出電壓的穩(wěn)定性。
在 GND 走線設(shè)計(jì)方面，輔助繞組應(yīng)直接連接到輸入電容的地，以減少地回路的阻抗，降低干擾。VDD 電容 C3 及 FB 下阻 R5 應(yīng)先連接到芯片的 GND 管腳，再連接到輸入電容的地，這樣的布局方式有助于優(yōu)化電路的接地性能，提高信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
以 OB2576XT 為例，其原理圖及布局設(shè)計(jì)建議如下：
二、非隔離電源方案
非隔離方案的典型應(yīng)用原理圖中有兩個關(guān)鍵環(huán)路：
源開關(guān)環(huán)路（Loop1） ：在 Layout 時，要嚴(yán)格控制環(huán)路面積，使其盡可能小，以降低電磁干擾的產(chǎn)生。同時，在滿足環(huán)路面積要求的前提下，功率電感 L3 應(yīng)盡量遠(yuǎn)離母線上的 π 濾波電路，避免相互干擾，影響電源的性能。
續(xù)流環(huán)路（Loop2） ：同樣遵循環(huán)路面積最小化原則，以提高電源的效率和穩(wěn)定性。
此外，反饋電阻 R4 和 R3 應(yīng)靠近芯片引腳放置，以減少信號傳輸?shù)膿p耗和干擾，提高反饋信號的準(zhǔn)確性。芯片的旁路電容也應(yīng)靠近芯片引腳放置，以提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)，抑制高頻噪聲，保障芯片的正常工作。
在該轉(zhuǎn)換電路中，LX（Drain）作為主電源的 DC 定點(diǎn)，可在電流主回路走線上增加敷銅面積，以改善電源的散熱性能，提升其工作效率和可靠性。ISET（SOURSE）是電源的開關(guān)動點(diǎn)，應(yīng)盡量縮短 SOURCE 和功率電感間的線徑，從而有效改善 EMI 特性，降低電磁干擾對系統(tǒng)的影響。
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