開關(guān)電源，又稱交換式電源、開關(guān)變換器，是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應(yīng)器的一種。民熔開關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開模式及全閉模式之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點，切換之間的轉(zhuǎn)換會有較高的耗散，但時間很短，所以民熔開關(guān)電源比較節(jié)省能源，產(chǎn)生廢熱較少。民熔開關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點，而民熔開關(guān)電源工作頻率高，也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，民熔開關(guān)電源重量也會比較輕。民熔開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明等領(lǐng)域。

開關(guān)電源的布局影響著其整體的性能，EMI與散熱又是其重要的兩塊內(nèi)容。小課堂下面就來分享相關(guān)的例子。不少開關(guān)電源的EMI與散熱做的都是很好的，下方的開關(guān)電源就是其中突出的代表。

一、EMI要求

1、一次回路與二次回路分開布置。

2、交流電路、功率因數(shù)校正電路、PWM電路、整流電路、濾波電路，四個回路的面積越小越好：

（1）每個電路中的功率元件盡可能接近。（2） 電源線（兩條交叉線之間，主線和地線之間）相互靠近。

3、控制IC應(yīng)盡可能靠近受控MOS晶體管。

4、控制IC周圍的元器件應(yīng)盡量靠近IC，尤其是與IC直接相連的元器件，如RT、CT電阻、電容等，校正網(wǎng)絡(luò)電阻電容應(yīng)布置在IC對應(yīng)的引腳附近。從RT、CT到引腳的線路應(yīng)盡可能短。

5、PFC和PWM電路應(yīng)在單點接地。IC外圍元件的接地應(yīng)先接至IC地，再接至MOS的S極，再由S極引至PFC電容器的負(fù)極。

6、反饋線應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離干擾源的引線（如PFC電感器、PFC二極管引線、MOS晶體管），且不應(yīng)與它們平行。

7、數(shù)字地與仿真地應(yīng)分開，地線間距應(yīng)滿足一定要求。

8、偏置繞組的回流線應(yīng)直接連接到PFC電容器的負(fù)極。

9、功率線應(yīng)短而寬，以減少損耗，提高響應(yīng)頻率，減小接收干擾的頻譜范圍。

10、在X電容、PFC電容引腳附近，銅條要收窄，以便充分利用電容濾波。

11、輸出濾波電容必要時可用兩個小電容并聯(lián)以減少ESR。

12、pfcmos和D，pwmmos散熱片必須接一次地，以減少共模干擾。

13、交流電路應(yīng)遠(yuǎn)離PFC和PWM電路，以減少后者的干擾。

14、雙層PCB的上層應(yīng)盡量采用寬線，地線應(yīng)盡量布置在上層。

15、多層PCB應(yīng)用一層作為地線、一層作為電源線，以充分利用層間電容去耦，減小干擾。

16、變壓器二次側(cè)的散熱片和外屏蔽應(yīng)與二次地連接。

17、變壓器的一次接地和二次側(cè)接地之間或直流正極與二次側(cè)接地之間應(yīng)連接電容器，為共模干擾提供放電捷徑。

18、變壓器的內(nèi)屏蔽層應(yīng)與一次側(cè)的直流正極相連，以抑制二次側(cè)的共模干擾。

二、散熱要求

1、PCB的總體布局應(yīng)充分考慮PCB的安裝姿態(tài)和位置。在自然散熱的情況下，PCB板垂直放置時，發(fā)熱量大的電感和變壓器應(yīng)盡量放在頂部，以避免加熱其他熱敏元件；如果PCB板水平放置，則熱敏元件，如小卡、MOS管等，應(yīng)遠(yuǎn)離電感器和變壓器。

2、散熱片的選擇應(yīng)考慮熱流方向，有利于空氣對流；自然散熱時， 齒應(yīng)向上；在強迫通風(fēng)時，齒要順著風(fēng)向。

3、變壓器、電感器、整流器和其他高熱部件應(yīng)放置在出氣口或邊緣，以便將熱量直接帶到機殼外部。

4、散熱片齒的方向最好順風(fēng)，以利于對流。

5、如有必要，PCB應(yīng)在組件下方或附近穿孔，以便于散熱。

6、熱敏元件如電解電容器、集成電路等應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。

7、變壓器、PFC電感器、濾波電感器等溫度較高的部件，不能靠得太近，以免燙傷。使溫度敏感部件遠(yuǎn)離這些部件。

上面就是小課堂今天分享的，關(guān)于開關(guān)電源布局的EMI與散熱要求解析。在民熔小課堂的分享之后，大家應(yīng)該都有一定的深入了解。
責(zé)編AJX