PCB布板的案例
從9個方向全面講述電源PCB布板與EMC的關系
說起開關電源的難點問題，PCB布板問題不算很大難點，但若是要布出一個精良PCB板一定是開關電源的難點之一（PCB設計不好，可能會導致無論怎么調試參數都調試布出來的情況，這么說并非危言聳聽）原因是PCB布板時考慮的因素還是很多的，如：電氣性能，工藝路線，安規要求，EMC影響等等；考慮的因素之中電氣是最基本的，但是EMC又是最難摸透的，很多項目的進展瓶頸就在于EMC問題；下面就從九個方向給大家分享下PCB布板與EMC。
熟透電路方可從容進行PCB設計之EMI電路
有的產品EMC很難在源頭上去處理的，可以采用磁環濾波，當然我這里說的磁環有二個層面的意思，一方面是輸入輸出端的濾波電感，采用不同材質磁環，不同匝數會有對應的效果，還有一方面意思是直接在輸入輸出線上套磁環，有時能起到妙用，但不是在所有場合都能用，起碼還是能作為判斷依據；
上圖藍色和黑色線是輸出正負端，上面套了個磁環，解決了輸出整流管引起的高頻端超出；有些時候端口的干擾在PCB板上加濾波器未必有效果，在輸出線上放磁環就有想不到的效果。
PCB走線之關鍵信號
EDA365電子論壇
注意：
1.CS信號（采樣信號）：從采樣電阻R25，R26拉出，注意IC的地線以采樣電阻為基準，采樣電阻的正負差分走線拉倒IC CS腳以及IC 的GND腳。
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說起開關電源的難點問題，PCB布板問題不算很大難點，但若是要布出一個精良PCB板一定是開關電源的難點之一（PCB設計不好，可能會導致無論怎么調試參數都調試布出來的情況，這么說并非危言聳聽）原因是PCB布板時考慮的因素還是很多的，如：電氣性能，工藝路線，安規要求，EMC影響等等；考慮的因素之中電氣是最基本的，但是EMC又是最難摸透的，很多項目的進展瓶頸就在于EMC問題；下面就從九個方向給大家分享下PCB布板與EMC。
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熟透電路方可從容進行PCB設計之EMI電路
有的產品EMC很難在源頭上去處理的，可以采用磁環濾波，當然我這里說的磁環有二個層面的意思，一方面是輸入輸出端的濾波電感，采用不同材質磁環，不同匝數會有對應的效果，還有一方面意思是直接在輸入輸出線上套磁環，有時能起到妙用，但不是在所有場合都能用，起碼還是能作為判斷依據
上圖藍色和黑色線是輸出正負端，上面套了個磁環，解決了輸出整流管引起的高頻端超出；有些時候端口的干擾在PCB板上加濾波器未必有效果，在輸出線上放磁環就有想不到的效果。
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PCB走線之關鍵信號
注意：
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展開 詳細解析PCB抄板過程
咱們可以找塊廢棄的PCB試一下，其實磨板沒什么技術難度，只是有點枯燥，要花點力氣，完全不用擔心會把板子磨穿磨到手指頭哦。
PCB布板過程中，對系統布局完畢以后，要對PCB 圖進行審查，看系統的布局是否合理，是否能夠達到最優的效果。
通常可以從以下若干方面進行考察：
1. 系統布局是否保證布線的合理或者最優，是否能保證布線的可靠進行，是否能保證電路工作的可靠 性。在布局的時候需要對信號的走向以及電源和地線網絡有整體的了解和規劃。
2. 印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符，能否符合PCB 制造工藝要求、有無行為標記。這一點需要特 別注意，不少PCB 板的電路布局和布線都設計得很漂亮、合理，但是疏忽了定位接插件的精確定位，導致 設計的電路無法和其他電路對接。
3. 元件在二維、三維空間上有無沖突。注意器件的實際尺寸，特別是器件的高度。在焊接免布局的元 器件，高度一般不能超過3mm。
4. 元件布局是否疏密有序、排列整齊，是否全部布完。在元器件布局的時候，不僅要考慮信號的走向 和信號的類型、需要注意或者保護的地方，同時也要考慮器件布局的整體密度，做到疏密均勻。
5. 需經常更換的元件能否方便地更換，插件板插入設備是否方便。應保證經常更換的元器件的更換和 接插的方便和可靠。
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展開 干貨｜資深工程師總結的22個電源研發問題
通過濾波的方式：一般采用二級共模搭配Y電容來濾去，選擇的方式技巧也很重要，布板影響也很大。一般靠近端口放置低U電感，最好是鎳鋅材質，專門針對高頻，繞線方式采用雙線并繞，減少差模成分。后級一般放置感量較大，在4MH到10MH附近，只是經驗值，具體需要與Y電容搭配。X電容濾差模也需要靠近端口，一般放在二級共模中間。放置Y電容，電容布板時走線需要加粗，不可外掛，否則效果很差。（這些只是輸入濾波網絡上做文章）
當然也可以從源頭上下手，傳導是輻射耦合到線路中的結果，減弱了開關輻射也能對傳導帶來好處。影響輻射的幾處一般有MOS管開通速度，整流管導通關斷，變壓器，以及PFC電感等等。這些電路上的設計需要與其他方面折中不做詳述。
一些經驗技巧：針對大功率的EMC一般需要增加屏蔽，立竿見影，屏蔽的部位一般有幾處選擇：
第一：輸入EMI電路與開關管間屏蔽，這對EMC有很大的作用，很多靠濾波器無效的采用該方法一般很有效果。
第二：變壓器初次級屏蔽，一般設計變壓器若有空間最好加上屏蔽。
第三：散熱器的位置能很好充當屏蔽，合理布板利用，散熱器接地選擇也很重要。
第四：判斷輻射源頭位置，一般有幾個簡單的方法，不一定完全準確，可以參考，輸入線套磁環若對EMC有好處，一般是原邊MOS管，輸出線套磁環若對EMC有效果，一般是副邊輸出整流管，尤其是大于100M的高頻。可以考慮在輸出加電容或者共模電感。
當然還有很多其他的細節技巧，尤其是布板環路方面的，后面對LAYOUT會單獨講解。
問題六： 我們選擇拓撲時需要考慮哪些方面的因素？各種拓撲使用環境及優缺點？
設計電源的第一步不知道大家會想到什么呢?
展開 干貨 | 十種常見復雜電路分析方法
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展開 干貨 | 電源開發的23個經典問題解答
PCB布板，能用單面板用成雙面板就是浪費錢，PCB布板工藝，選擇合理的工藝加工成本低，生產效率高。
問題八
電源的環路設計，電源哪些部分影響電源的環路？好的環路有哪些指標決定？
電源的環路設計一直是一個難點，為什么這么說，因為主要影響的因素太多，理論計算很難做到準確，仿真也是基于理想化模型，在這里只談關于環路設計的一些影響因素，從定性的角度去理解環路以及怎么去做環路補償。
環路是基于輸入輸出波動時，需要通過反饋，環路相應告知控制IC去調節，維持輸出的穩定。電源環路一般都是串聯負反饋，有的是電壓串聯負反饋（CC模式下），有的是電流串聯負反饋（CV模式下）。
那有哪些地方會影響環路呢？電路中的零點以及極點。零點一般會導致增益上升，引起90度相移（右半平面零點會引起-90度相移）。極點一般會導致增益下降，引起-90度相移，左半平面極點會引起系統震蕩。所以我們需要借助零點極點補償手段去合理調控我們的環路。對于低頻部分，為了滿足足夠增益一般引入零點補償，對于高頻干擾一般引入極點補償去抵消，減少高頻干擾。
環路穩定的原則是：1.在穿越頻率處（即增益為零dB時的頻率），系統的相位余量大于45度。
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視角 | 未來已來，5G時代的仿真技術挑戰與突破
這其中，在芯片設計層面，企業通常會關注功耗、信號完整性（SI）、電源完整性（PI）等參數；在封裝時會考慮散熱、結構應力，進行跌落測試；在PCB布板時考慮輻射、效率、布局等問題。但由于芯片、封裝和系統涉及不同的專業領域，很難進行協同，因此企業往往缺乏跨專業的整體仿真方案。
為了滿足5G時代用戶對電子產品更高性能、更小尺寸的需求，企業需要在電子芯片、封裝和系統設計中使用一體化的分析和驗證方法。Ansys的仿真和建模工具提供了芯片-封裝-系統設計流程，這種配套方案從設計最初階段就能滿足產品的跨領域需求，并確保最終產品的各個組件能夠作為一個整體系統協同工作，例如Ansys提供的幾款代表性工具：
PowerArtist：面向功率設計的綜合性物理感知型解決方案，適用于早期寄存器傳輸級(RTL)電源預算、效率分析、降低和回歸，它可以分析實際應用中的電源情況并執行無縫銜接的RTL物理電源完整性和熱學分析。
RedHawk：電源完整性和可靠性解決方案，可以對整個供電網絡（從芯片到封裝再到PCB板）進行壓降模擬分析，從而預測芯片功耗和噪音。
Totem：晶體管級電源噪音和可靠性仿真平臺，適用于模擬設計、混合信號設計和自定義數字化設計。
PathFinder：規劃、驗證芯片Soc設計，以實現ESD（靜電放電）的完整性和魯棒性。通過Pathfinder分析可以快速識別出在CDM（充電器件模型）、HBM（人體模型）等事件中造成的芯片損壞問題。
Ansys芯片-封裝-系統仿真生態系統
除了數字芯片外，在射頻芯片和模擬芯片進行電磁仿真設計時，業界采取的一種傳統方法是運用全波電磁場工具進行參數抽取，這種方式保證了精度但仿真規模比較局限。
展開 視角 | 未來已來，5G時代的仿真技術挑戰與突破
這其中，在芯片設計層面，企業通常會關注功耗、信號完整性（SI）、電源完整性（PI）等參數；在封裝時會考慮散熱、結構應力，進行跌落測試；在PCB布板時考慮輻射、效率、布局等問題。但由于芯片、封裝和系統涉及不同的專業領域，很難進行協同，因此企業往往缺乏跨專業的整體仿真方案。
為了滿足5G時代用戶對電子產品更高性能、更小尺寸的需求，企業需要在電子芯片、封裝和系統設計中使用一體化的分析和驗證方法。Ansys的仿真和建模工具提供了芯片-封裝-系統設計流程，這種配套方案從設計最初階段就能滿足產品的跨領域需求，并確保最終產品的各個組件能夠作為一個整體系統協同工作，例如Ansys提供的幾款代表性工具：
PowerArtist：面向功率設計的綜合性物理感知型解決方案，適用于早期寄存器傳輸級(RTL)電源預算、效率分析、降低和回歸，它可以分析實際應用中的電源情況并執行無縫銜接的RTL物理電源完整性和熱學分析。
RedHawk：電源完整性和可靠性解決方案，可以對整個供電網絡（從芯片到封裝再到PCB板）進行壓降模擬分析，從而預測芯片功耗和噪音。
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PathFinder：規劃、驗證芯片Soc設計，以實現ESD（靜電放電）的完整性和魯棒性。通過Pathfinder分析可以快速識別出在CDM（充電器件模型）、HBM（人體模型）等事件中造成的芯片損壞問題。
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展開 干貨｜超詳細解析開關電源知識
請注意，看看電路板上的標記，瞬變濾波電路本來應該有才對，但是卻被喪失良知的黑心JS們帶到了市場里。
這款低廉的“山寨”電源沒有瞬變濾波電路
再看圖10實物所示，這是一款具備瞬變濾波電路的低端電源，但是正如我們看到的那樣，這款電源的瞬變濾波電路省去了重要的MOV壓敏電阻，而且只有一個鐵素體線圈；不過這款電源配備了一個額外的X電容。
低端電源的EMI電路
瞬變濾波電路分為一級EMI和二級EMI，很多電源的一級EMI往往會被安置在一個獨立的PCB板上，靠近市電接口部分，二級EMI則被安置在電源的主PCB板上，如下圖11和12所示。
一級EMI配備了一個X電容和一個鐵素體電感
再看這款電源的二級EMI。在這里我們能看到MOV壓敏電阻，盡管它的安置位置有點奇怪，位于第二個鐵素體的后面。總體而言，應該說這款電源的EMI電路是非常完整的。
完整的二級EMI
值得一提的是，以上這款電源的MOV壓敏電阻是黃色的，但是事實上大部分MOV都是深藍色的。
此外，這款電源的瞬變濾波電路還配備了保險管（圖8中F1所示）。需要注意了，如果你發現保險管內的保險絲已經燒斷了，那么可以肯定的是，電源內部的某個或者某些元器件是存在缺陷的。如果此時更換保險管的話是沒有用的，當你開機之后很可能再次被燒斷。
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干貨｜輕松理解什么是dB，dB， dBm， dBi
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