SIMPLE SWITCHER  PCB布局指南

——美國國家半導體 1229 Sanjaya Maniktala

撰寫關于PCB布局應用注釋所遇到一個難題是，閱讀文章的工程師并不是打算使用它的人。即使設計者在電磁場、EMC、EMI、電路板寄生效應、輿線效應、接地等作了很大努力。他很可能致力于主要的設計任務，而將布局的任務留給專門的CAD/布局人員。不幸地是，尤其是對于開關穩壓器，僅考慮基本的布局，連接性和機械問題是遠遠不夠的。設計師和CAD人員都需注意的是，開關電源轉換器的設計與其布局的好壞緊密相關。這可以解釋為什么接到大量的客房電話都涉及到開關電源的應用，它們最終都歸結到糟糕的實際布局。其實這些問題在最初的原型電路板設計時就應該而且也可以避免，可以在各方面節省時間和金錢。

PCB設計的整個論題是個相當寬泛的課題，包括一些測試的，機械的，和生產的問題，同樣也包括某種程度上的兼容和控制問題。如果可以理解得更清楚和更深入一些，還存在特定數量的物理和電磁問題。但是本應用注釋的目的是面向那些最可能使用它的讀者。盡管有經驗的設計者/CAD人員已經具備了足夠的設計信息，但本應用注釋包含了一系列快速設定的清楚明了的基本規則，小心謹慎地遵循這些規格可以避免大量問題的出現。我們還特別提供應用LM267X，LM259X和LM257X系列時推薦的初始布局。關注的焦點是美國國家半導體的降壓型SIMPLE SWITCHER芯片，但是相同的原理適合于任何拓撲結構和開關電源應用。

本應用注釋討論的大多數問題只是圍繞著確保基本的電氣功能達到所需的性能指標。幸運地是，正如煩惱的開關電源設計師將會很高興的得知，通常所有涉及的電氣性能都是相關聯的，而且影響趨勢具有相同的“方向”。舉例而言，一個“理想”的布局不僅有助于正確地實現芯片功能，而且也能減少電磁輻射，反之亦然。例如，采用減少開關電流的環路面積將有助于提高EMI的指標和性能。然而設計師要注意，這種通常的“趨勢”會存在一些例外。這里將會著重描述“覆銅”工藝，這將幫助減少寄生電感和減少噪聲引起的IC問題，但這也會增加EMI。

(降壓）SIMPLE SWITCHER  PCB布局規則的快速設定：

1、放置鉗位二極管和輸入電容，如圖2所示；

2、對于高速器件（例如LM267x)不能遺漏放置輸入退藕/旁路陶瓷電容（0.1μF-0.47μF),如圖2所示；

3、如果有條件，將通孔連接到接地層（可選，在圖2中標記“X”）

4、如果通孔落在表面貼裝(SMT)的電源器件 焊盤下方，可以稱它們為散熱孔。使用正確的尺寸，可以避免出現生產問題。或者將通孔緊靠焊盤放置，但是不要直接置于其下方；

5、如討論的那樣，正確的布置反饋線，遠離噪聲源，如電感和二極管；

6禁止在開關節點上錯誤的增加銅箔寬度；

7、如果鉗位二極管需要一個非常大的散熱區（已經正確的預計散熱區要求），如討論所示，需要使用隔離。

8、對于更高功率的SMT應用，為了更少的銅箔面積而獲得更少的散熱管理，要求使用2盎司的電路板。

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