开关电源传导篇

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布线(Layout)设计概念

由之前的介绍可知，电场干扰与磁场干扰是电磁干扰里最大的干扰源，不但布线的走线会大大的影响电场与磁场的耦合路径，也会因布线的寄生组件而影响电源的特性，因此良好的布线方式是从事电源设计不可缺少的能力之一，不但多数的电性问题皆因不良的布线导致，电磁干扰的好坏也与布线习习相关，不论是传导或辐射。

多数的布线工程师并不知道怎样的走线方式较好，而只认为每个节点都接到即可，愈资深的工程师则愈会对布线有所要求，以作者的经验，60%以上的电性不良皆是因布线所致，而在此将布线的基本概念概述如下：

5.1 安规距离与制程要求

此为最基本要求，任何产品皆需要达到安规规范，而不同的产线也会有不同的制程要求，像是组件本体大小，各组件之间的距离，接点大小，白漆…等，一般此规范会由各家布线工程师管控，因此在这里不做多述。

5.2 电源路径与信号路径需分开

在开关电源设计里，信号可分为大电流与小电流的，以 反激式(flyback)架构为例，大电流是由输入电源进来至滤波器，桥式，大电容，变压器，初级侧开关，次级侧二极管，输出电容到输出线材等走大电流的路径称为电源路径(power trace)；而走小电流的路径就称为信号路径(signal trace)，像是IC周边的组件或回授电路。

电压愈大会有较大电场的产生，而电流愈大则会有愈大磁场的产生，而周边组件，特别是良导体愈靠近此电场或磁场就会耦合愈大的能量，因此在做布线安排时，尽量让电源路径与信号路径分开来走，以免信号路径被干扰产生误动作，也避免干扰源藉由其他导体放大其干扰信号，在此将电源路径与信号路径分别说明如下：

5.2.1 电源路径的基本概念

把布线的路径想象成一条水流(即电流)，水流自然会往河流愈宽的地方流(走线愈粗的地方)，而且也自然会往低处流(往目标，即输出端流)，在电源路径上的组件皆应该照顺序流过，否则会大大地衰减其作用。

电容是储存电荷的组件，愈大的电容可储存愈多的电荷，因此在看电源路径时，可视电流由电容正端出发，经由开关组件的回路后再回到电容的负端形成开关回路。

图20为一升压加反激(PFC+Flyback)架构的例子，PFC前端会有一颗小电容，PFC会由此电容形成一导通回路(绿色箭头)经电感，MOSFET，Rsense回小电容，与截止回路(紫色箭头)经电感，二极管，大电容回小电容；即电流由电容的正端出发，经一回路之后再回到电容的负端；

同理，Flyback由大电容的正端开始，经变压器，MOSFET，Rsense后再回到大电容负端；输出则由变压器的正端，经输出二极管，输出电容后回到变压器的负端。