智能开关电源设计：AC-DC环路布局详解

智能开关电源设计：AC-DC环路布局详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/CYP_2015/article/details/138519467

在智能开关电源设计中，AC-DC的环路布局对于整个电源系统的性能至关重要。良好的布局可以提高电源的效率，减少电磁干扰（EMI），并确保系统的稳定性和可靠性。本文将从环路布局设计原则出发，通过实际案例分析，详细介绍如何优化AC-DC电源的环路布局。

环路布局设计原则

1. 环路面积最小化

• 减小电流路径：尽量缩短电源路径，减少环路面积，以降低EMI。
• 紧凑布局：将高频元件放置得尽可能靠近，以形成紧凑的电流环路。

2. 旁路电容的布局

• 靠近电源引脚：去耦电容应尽可能靠近IC的电源引脚，以提供有效的高频去耦。
• 多级去耦：使用不同容值的电容以覆盖更宽的频率范围。

3. 地线布局

• 单点接地：对于高频信号，采用单点接地以减少地回路的影响。
• 地线层：在多层板设计中，使用地线层可以提供一个低阻抗的地回路。

实际案例分析1：隔离电源方案

以反激式原边控制电源为例，典型应用原理图中包含4个环路：

• Loop1：原边主功率环路
• Loop2：RCD吸收环路
• Loop3：VDD环路
• Loop4：Vout环路

在环路设计时，需要注意以下几点：

• Loop1、2、3的环路面积要尽量小。在Loop1中，走线还应尽量粗以优化效率。在Loop3中，VDD电容C3应紧贴芯片。
• 在GND走线设计时，辅助绕组应直接连接到输入电容的地（如Line1所示）；VDD电容C3及FB下阻R5应先连接到芯片的GND管脚，再连接到输入电容的地。

以OB2576XT为例，其原理图及布局设计建议如下：

实际案例分析2：非隔离电源方案

非隔离方案中，典型应用原理图包含两个环路：

• Loop1：源开关环路
• Loop2：续流环路

在Layout时，应让环路面积尽量小，且在满足环路面积小的前提下，功率电感L3尽量远离母线上的π滤波电路。反馈电阻 R4 和 R3 靠近芯片引脚放置。芯片的旁路电容靠近芯片引脚放置。

在该转换电路中，LX（Drain）是主电源的DC定点，可以在电流主回路走线上增加敷铜面积来改善电源散热，提高电源性能；ISET（SOURSE） 是电源的开关动点，可以尽量缩短 SOURSE 和功率电感间的线径来改善 EMI 的特性。

参考资料：

• 《KP2313 datasheet》
• 《OB2576X datasheet》
• 《Application Note: AN_SY50282》