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淺談LED開關電源如何設計PCB回路

來源：發(fā)布時間：2019-07-13 點擊量：1256

淺談LED開關電源如何設計PCB回路

LED開關電源的研發(fā)速度在最近幾年中有了明顯的技術飛躍，新產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也加快了許多。作為最后一個設計環(huán)節(jié)，對于開關電源的所有元件的承托之板，因為一旦在這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么很可能會對整個的LED開關電源系統(tǒng)產(chǎn)生較多的電磁干擾，對于電源工作的穩(wěn)定性和安全性也都會造成不利影響。

布局：脈沖電壓連線盡可能短，其中輸入開關管到變壓器連線，輸出變壓器到整流管連接線。脈沖電流環(huán)路盡可能小如輸入濾波電容正到變壓器到開關管返回電容負。輸出部分變壓器出端到整流管到輸出電感到輸出電容返回變壓器電路中X電容要盡量接近開關電源輸入端，輸入線應避免與其他電路平行，應避開。Y電容應放置在機殼接地端子或FG連接端。共摸電感應與變壓器保持一定距離，以避免磁偶合。

通過最近幾年中LED電源的元器件布局研究和市場實踐結果證明，即使在研發(fā)初期所設計的電路原理圖是非常正確，然而一旦PCB的設計出現(xiàn)問題，也會對電子設備的可靠性產(chǎn)生不利影響，例如由于開關電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，就會使產(chǎn)品的性能下降，因此在設計PCB板的時候，就需要采用正確的方法。

在一塊LED開關電源常用到的PCB板中，通常每一個開關電源都有四個電流回路，它們分別是輸入信號源電流回路、LED開關電源開關交流回路、輸出整流交流回路、輸出負載電流回路。輸入回路通過一個近似直流的電流對輸入電容充電，濾波電容主要起到一個寬帶儲能作用。與之類似地，輸出濾波電容也用來儲存來自輸出整流器的高頻能量，同時消除輸出負載回路的直流能量。所以，輸入和輸出濾波電容的接線端十分重要，輸入及輸出電流回路應分別只從濾波電容的接線端連接到電源?？紤]到開關電源所采用的元器件及生產(chǎn)工藝，一般雙面板最小線間距設為0.3mm，單面板最小線間距設為0.5mm，焊盤與焊盤、焊盤與過孔或過孔與過孔。

輸入和輸出回路的設置和連接對于整個印刷線路版來說，是非常重要的，其合理與否將直接關系到電磁干擾的大小。如果在輸入、輸出回路和電源開關、整流回路之間的連接無法與電容的接線端直接相連，交流能量將由輸入或輸出濾波電容并輻射到環(huán)境中去。LED開關電源開關交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形電流，這些電流中諧波成分很高，其頻率遠大于開關基頻，峰值幅度可高達持續(xù)輸入、輸出直流電流幅度的5倍，過渡時間通常約為50ns。這兩個回路最容易產(chǎn)生電磁干擾，因此必須在電源中其它印制線布線之前先布好這些交流回路。

在LED開關電源的輸入、輸入回路中，每個回路都由三種主要的元件來構成，這三種元件分別是濾波電容、電源開關或整流器、電感或變壓器。這三種重要的元件應彼此相鄰地進行放置，調(diào)整元件位置使它們之間的電流路徑盡可能短。建立開關電源布局的最好方法與其電氣設計相似，最佳設計流程如下：放置變壓器→設計電源開關電流回路→設計輸出整流器電流回路→連接到交流電源電路的控制電路→設計輸入電流源回路和輸入濾波器。

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