从变压器输出到桥式二极管和滤波电容器的短回路示例
二、开关电源电路 PCB 设计布局技巧有一些基本的开关电源电路 PCB 布局规则需要遵循，这样可以保证 PCB 设计具有 低噪声、低辐射 EMI 并保持在低温下。
具体有以下几点：
- 尽量通过适当地定义接地，在 PCB 布局中放置短路路径以及在 PCB 中布置电隔离来保持低 EMI，从而减少噪声耦合。
- 如果布局中存在噪声、需要包络跟踪等功能或者特定的噪声导致设计出现问题，则在需要时使用适当的输入和输出 EMI 滤波器电路。
- 使用大量铜为重要组件的散热提供路径，如果需要，你可以考虑独特的外壳设计，以及热组件上的散热器或风扇。
- 放置快速开关、大电流电路，例如 mos 管阵列，防止在开关电源设计期间出现寄生振荡。
1、定义地面时要小心
要考虑的第一个开关模式电源 PCB 布局指南是如何在布局中定义接地。在设计开关电源电路时，请记住存在五个接地点。这些可以分成不同的导体以确保电流隔离。这些是：
- 输入大电流源地
- 输入大电流电流回路接地
- 输出大电流整流器地
- 输出大电流负载地
- 低位控制地
这些接地连接中的每一个都可能存在于物理上独立的导体中，具体取决于转换器、整流器或稳压器电路中对电流隔离的需要。
如果接地电容耦合，你的电源电路可能会接收共模噪声，例如通常通过附近的导电外壳发生。PCB 中的接地区域应在隔离元件的每一侧明确定义，例如：
如果出于某种原因确实需要桥接接地以消除一些直流偏移，则 Y 级电容是最佳选择，因为它可以提供高频滤波并消除接地区域之间的直流偏移。
在某些开关转换器应用中，Y 级电容可用于桥接接地。
在某些开关转换器应用中，Y 级电容可用于桥接接地
每个大电流接地都用作电流回路的一个分支，但应将其布置为为电流提供低阻抗返回路径。这可能需要多个通孔返回接地层，以允许具有低等效电感的高电流。
这些点及其相对于系统接地的电位成为测量在电路不同点之间传导的直流和交流信号的点。由于需要防止大电流交流地的噪声溢出，适当的滤波电容的负端作为大电流地的连接点。
定义地面区域的最佳做法是使用大平面或多边形浇筑。这些区域提供了低阻抗路径以将噪声从直流输出中消散，并且它们可以处理高返回电流。它们还提供了在需要时远离重要组件的热量传输路径。
在两侧放置接地层可吸收辐射 EMI、降低噪声并减少接地回路误差。在作为静电屏蔽和消散涡流中的辐射 EMI 的同时，接地层还将电源层的电源走线和组件与信号层组件分开。
- 设计中的接地区域可以根据其功能赋予多个名称。在你的设计中定义接地区域时要小心，并确保将它们正确连接在一起。
- 接地层在电源 PCB 布局之外的系统中也很重要。确保将连接定义为具有低阻抗而不影响装配。
- 共模噪声和传导纹波是 PCB 布局中的主要噪声源，当噪声极端时，它们会导致设计无法通过 EMI 测试。
- 电源和接地层提供低阻抗连接，同时提供远离系统重要部分的散热路径。
电源和接地层提供低阻抗连接，同时提供远离系统重要部分的散热路径
电源和接地层提供低阻抗连接，同时提供远离系统重要部分的散热路径。
2、减少开关电源 PCB 布局的接地反弹
首先，接地填充是必不可少的，分离电源电路中的不同接地层是另一个最重要的事情。
从电路的角度来看，开关电源可以为所有组件提供一个公共接地，但在 PCB 设计阶段并非如此。
根据 PCB 设计的角度，地分为两部分。第一部分是电源地，第二部分是模拟或控制地。这两个地具有相同的连接，但有很大的不同。与驱动电路相关的组件使用模拟或控制接地。这些组件使用创建低电流返回路径的接地层，
另一方面，电源地承载高电流返回路径。电源组件噪声很大，如果直接连接到同一地线，可能会导致控制电路出现不确定的接地反弹问题。下图显示了模拟和控制电路如何在单层 PCB 中与 PCB 的其他电源线完全隔离。
模拟电路和控制电路与其他电源线完全隔离
这两个部分需要分开，并且应该在特定区域中连接。
如果 PCB 是双层的，这很容易，就像顶层可以用作控制地，所有控制电路都应该连接在顶层的公共接地层中。另一方面，底层可以用作电源地，所有有噪声的组件都应该使用这个地平面。但是这两个接地是相同的连接并且在原理图中连接。现在，为了连接顶层和底层，可以使用通孔在一个地方连接两个接地层。例如，见下图——
