PCB布局的關(guān)鍵：開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)走線尺寸滿(mǎn)足電流？|深圳比創(chuàng)達(dá)EMC（3）

PCB布局的關(guān)鍵：開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)走線尺寸滿(mǎn)足電流？相信不少人是有疑問(wèn)的，今天深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司就跟大家解答一下！

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器或功率變換器電路的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵的傳導(dǎo)路徑，在進(jìn)行PCB布局時(shí)需要特別注意。該電路節(jié)點(diǎn)將一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)（例如MOSFET或二極管）連接到磁能存儲(chǔ)設(shè)備（例如電感或變壓器繞組），其開(kāi)關(guān)信號(hào)包含了快速切換的dV/dt電壓和dI/dt電流，它們很容易耦合到周?chē)碾娐飞喜a(chǎn)生噪聲問(wèn)題，可能導(dǎo)致PCB和系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足嚴(yán)格的電磁兼容性（EMC）要求。

本文將介紹最基本的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)波形，助您了解如何在PCB路由時(shí)確定適當(dāng)?shù)拈_(kāi)關(guān)（SW）節(jié)點(diǎn)走線尺寸，并了解開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)中電場(chǎng)（E場(chǎng)）和磁場(chǎng)（H場(chǎng)）產(chǎn)生的近場(chǎng)耦合效應(yīng)。

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確定開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)走線尺寸以滿(mǎn)足電流需求

通常，從穩(wěn)壓器SW引腳到電感輸入側(cè)的走線要比PCB上的其他信號(hào)走線更寬一些。建議采用寬走線或覆銅，并滿(mǎn)足以下要求：

銅厚度和走線寬度應(yīng)足夠，以滿(mǎn)足電流需求。

走線長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，以最大程度地減少與其他電路產(chǎn)生近場(chǎng)耦合。

SW節(jié)點(diǎn)走線寬度對(duì)于所需電感電流的處理至關(guān)重要。在上述的降壓變換器示例中，提供給電感的平均電流與平均輸出電流（3A）相同。設(shè)計(jì)工程師應(yīng)首先指定最大電流條件，然后將其用于估算SW節(jié)點(diǎn)的走線寬度。

在設(shè)計(jì)示例中，假設(shè)一個(gè)4層PCB在頂層、底層和內(nèi)層使用了1盎司的銅（參見(jiàn)圖1）。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電路在頂層放置并路由，接地（GND）返回平面在頂層以下9.26密耳（約10密耳）的位置。我們可以通過(guò)許多現(xiàn)成的計(jì)算工具來(lái)確定電流導(dǎo)體的尺寸。這些工具可以在PCB CAD軟件或者PCB制造商的網(wǎng)站上找到。

如果設(shè)計(jì)的最大負(fù)載為3A，并需要將PCB的溫升控制在10°C以?xún)?nèi)，則通過(guò)計(jì)算可以得出，采用這種4層堆疊，50密耳的導(dǎo)體寬度應(yīng)可以承載接近3.5A的電流。因此，在該設(shè)計(jì)中，50密耳的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)走線寬度是一個(gè)較好的選擇，它可以提供高于3A最大負(fù)載的裕度。當(dāng)然，根據(jù)具體PCB的允許溫升可以做出不同的權(quán)衡。盡管走線尺寸與電感焊盤(pán)一樣寬很常見(jiàn)，但是從這個(gè)示例中我們可以看出，更窄的走線也完全能夠滿(mǎn)足電流和散熱的要求。

請(qǐng)注意，電流導(dǎo)體尺寸的計(jì)算應(yīng)遵循最新的IPC2152標(biāo)準(zhǔn)，而不是老版本的IPC2221。這對(duì)多層PCB尤其重要。基于IPC2152的計(jì)算更加精確，而且考慮了PCB厚度、PCB導(dǎo)熱率、走線厚度以及走線到銅平面的距離等諸多因素。

綜上所述，相信通過(guò)本文的描述，各位對(duì)PCB布局的關(guān)鍵：開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)走線尺寸滿(mǎn)足電流都有一定了解了吧，有疑問(wèn)和有不懂的想了解可以隨時(shí)咨詢(xún)深圳比創(chuàng)達(dá)這邊。今天就先說(shuō)到這，下次給各位講解些別的內(nèi)容，咱們下回見(jiàn)啦！也可以關(guān)注我司wx公眾平臺(tái)：深圳比創(chuàng)達(dá)EMC！

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審核編輯 黃宇