明基LCD显示器电源PCB板E59670电路图.doc

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1、-*明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)电路原理分析摘要:明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）它主要由220V整流滤波、TOP258控制的开关稳压电路及INL837构成的高频高压逆变电路构成。关键词: 液晶显示器(LCD)；PCB；明基LCD显示器电源1 前言1.1 选题背景在当今科技迅猛发展的阶段，特别是各种电子设备的发明与制造，使得人们在日常生产与生活中得到了很大帮助，并不断改变人们的生活与生产方式。特别是人工智能化的出现更大的为人们提供了便利。然而，这些电子设备的发明与制造都离不开用电，如在消费类电子方面有电脑、手机、数码相机、游戏机等，在工业控制、医疗设备、汽车电子

2、、通信设备等方面也离不开用电。不同的用电设备有着不同的电源设计标准，但最后的目的就是需要一个稳定的输出电压，为用电器进行供电。一个稳定的工作电压可以为用电器的工作带来一个良好的运行环境。一个带有很大交流噪声，同时在对外来干扰没有预制能力的电源，会给用电器的正常运行带来一些不稳定的因素。所以用电器工作的稳定性和使用寿命与是否有一个良好的电源息息相关。目前市场上的电源各种各样，开关电源已逐步成为主流的电源设计方案。它的高效率化和小型轻量化成为了电源的一大亮点，为各种用电设备所采纳。现代电源技术起始于20世纪50年代末60年代初，其发展先后经历了整流时代、逆变时代和变频时代3。早在20世纪80年代计

3、算机电源全面实现了开关电源化，率先完成了计算机电源换代，进入90年代开关电源已广泛应用在各种电子电器设备，程控交换机、通讯、电力监测设备电源和控制设备电源之中。开关电源是一种利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比例，从而达到维持稳定输出电压的电源。开关电源一般由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成。它与线性电源相比，二者成本都随输出功率的增加而增长。而线性电源在某一功率输出点上它的制造成本要比开关电源高，且制作的体积和重量要比开关电源大，对电能的利用率要比开关电源低4。1.2 本选题的研究与发展现状本次选题通过用明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)进行研究与学习。从

4、实物电源板上我们可以把其结构大致分为三部分：(1)220V市电整流滤波；(2)开关稳压；(3)直流电压逆变为高频高压输出。其中各部分又可以根据元器件的连接关系再进行详细分解，如整流滤波部分的电磁干扰滤波器(EMI)设计，开关稳压部分的过流保护，过压保护电路等。其中所涉及到的电子元器件包括IC芯片总共有14类，如电阻、电容、二极管、场效应晶体管（MOSFET）等，并且各类电子元器件又可以根据元件封装、工作特性等进行细分。该电源板是为LCD显示器进行供电的，其中显示器的工作好坏都与该电源板的稳定工作息息相关。并且目前市面上的大尺寸LCD显示器是广受消费者选购的。LCD尺寸的增大就使得电源供电的要求

5、增加（如供给的电压、电流、电功率等），这就要求电源板有足够的输出功率能够满足大尺寸LCD的需求。同时，LCD显示器的轻薄也成为了市场上的又一亮点，这对电源板的要求又更加严峻与苛刻。众所周知的要增加电源的输出功率就不可避免的要增加电源的体积，因为功率的提高会使脉冲宽度调制控制IC的频率提高，从而导致场效应晶体管不断处于高速开通与关断中使得管子发热量升高，这时大面积散热就成为电源板设计时所需要考虑的因素，而且在隔离式开关电源中频率的提高可能会让变压器磁芯发生饱和也会导致变压器发热，这时加大变压器线圈匝数就成为必要因素。所以要满足市场消费者需求的同时又要让LCD显示器经久耐用，这就对电源的设计有了很

6、大的挑战。1.3 开关电源概述及其分类开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源5。图1所示是开关电源电路的基本构成，它包括整流滤波电路，DC/DC控制器，开关占空比控制器及取样比较电路等模块。图1开关电源的基本构成Figure 1 The basic structure of the switching power supply现代开关电源按其变换方式来分有四种：(1)直流开关电源简称DC/DC变换器；(2)AC/DC变换；(3)AC/AC变换；(4)AC/DC/AC变换。按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类：(1)有隔离的即输入与输出之

7、间有变压器进行隔离（高压部分的地与低压部分的地相互隔离）的称为隔离式开关电源；(2)没有隔离的称为非隔离式开关电源。按拓扑结构来分总共约有14种，其中主要应用广泛的拓扑结构有：Boost升压型电路、Buck降压型电路、Buck-boost升降压型电路、单端正激式、单端反激式变换电路、推挽式变换器、全桥式、半桥式变换器等。2 明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)系统分析2.1 系统功能简介本次选题是对明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）实物进行分析，实物图如图2所示。图3所示是本次论文要实现的目的明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）原理图。从图3 E59670（1）

8、PCB电路板原理图中可以看出该系统主要由三大模块组成：(1)供电电源电路（即220V整流滤波电路）；(2)由TOP258PN控制的开关稳压功率变换电路；(3)由INL837芯片控制的高频逆变电路。其中各部分又可以根据元器件的连接关系再进行详细分解，如整流滤波部分的电磁干扰滤波器(EMI)设计，开关稳压部分的过流保护，过压保护电路等。通过各部分电路的相互工作最终实现了该高压板的功能输出5V的直流电为LCD显示器的控制电路供电并输出4路高频高压电从而达到点亮LCD上的四颗灯管。图4所示是该电源板上的各部分电路系统框图。图2明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）实物图Figure 2 Ben

9、Q LCD Monitor Power Supply PCB board E59670 (1) physical map图3明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）原理图Figure 3 BenQ LCD Monitor Power Supply PCB board E59670 (1) schematic图4 E59670(1)系统分析图Figure 4 E59670(1) System analysis chart2.2 E59670(1)中各种元器件的识别在明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)中所涉及到的电子元器件包括IC芯片总共有14类，如电阻、电容、二极管、场效应晶体

10、管（MOSFET）等。下面就其电路板来认识一下该板上所用的各种元器件的符号。（1）保险管保险管，即保险丝，是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。也被称为熔断器。保险管（丝）会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。在该电路板上总共有两颗保险管如图3所示的T1、T2。其中T2是12A/250V的保险管安装于220V的火线上，当电路中电流超过12A时保险管自动烧毁，从而保护了该板上的其它元器件不至于烧毁。T1保险管是4A/12.5V，该管接于开关稳压电路输出端。（2）电阻电阻在电路中的作用主要是限流，当然还有很多不同功能的电阻。在E596

11、70（1）电路板上用到了三种电阻：压敏电阻、碳膜电阻、和贴片电阻。其中压敏电阻如图5所示图5 压敏电阻Figure 5 Varistor压敏电阻是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变，或者是说电阻值对电压敏感的电阻器7。它的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阈值电压时流过它的电流极小当电压超过阈值电压时，它的阻值变小，这样就使得流过它的电流激增而对其他电路的影响变化不大从而减小过电压对后续敏感电路的影响。利用它可以抑制电路中的瞬态电压。（3）电容电容是一种储存电荷的容器，在电子电路中属于储能元件。在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。对

12、于小容量的电容，通常在高频电路中使用。在E59670（1）电路板上用到了四种电容，即：电解电容、瓷片电容、压敏电容、安规电容和贴片电容。其中电解电容主要用于了平滑滤波，去除低频噪声；瓷片电容在电中主要用于，高频消躁，旁路耦合，及相位补偿中。在明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的原理图中所用到的压敏电容有C4、C5、C9、C30、C33、C34等。压敏电容压敏电容器是一种在一定电压范围内，电容量随电压呈非线性变化的电容器，其基本特性是电荷量饱和特性。利用此特性，将这种元件与电感串联使用，可以做成高压脉冲发生器，用来点燃日光灯等气体放电灯或可燃性气体。安规电容如图6所示，在E59670

13、（1）原理图中所用到的安规电容有Cap1、C15、C29、C48、C49等。它通常用于这样的场合即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全。它包括X电容各Y电容两种类型，X电容是跨接在电力线两线（L-N）之间的电容，一般选用金属薄膜电容如Cap1；Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间（L-E，N-E）的电容，一般是成对出现如C48、C49。基于漏电流的限制，Y电容值不能太大，一般X电容是uF级，Y电容是nF级。X电容抑制差模干扰，Y电容抑制共模干扰。图6 安规电容Figure 6 The capacitance（4）场效应晶体管MOSFETMOSFET管是三端电压控制型开关器件，在开关电源电

14、路中，MOSFET管的使用与双极型晶体管类似。当栅极有驱动电压时MOSFET管完全导通，驱动电压需要满足尽可能减小导通压降的要求。栅极无驱动电压时MOSFET管关断。此时MOSFET管承受输入电压或其值的几倍。MOSFET管的符号如图7（a）所示，图7（b）是其简化符号。 (a) (b)图7（a）N型MOSFET管的符号。（b）简化的N型MOSFET管的符号12Figure 7 (a) N-type MOSFET, symbols. (b) simplification of the symbols of the N-type MOSFETMOSFET管的三端引脚分别称为漏极、栅极和源极，对应

15、于双极性晶体管的集电极、基极和发射极。同双极型晶体管一样，MOSFET管对正供电母线或负供电母线都是适用的。N沟道型MOSFET管（相当于N型双极晶体管）适用于正电源供电。负载连接在电源正极和漏极之间。漏极电流由正的栅源电压控制，从正供电母线流入通过负载阻抗到漏极，然后从源极返回到负供电母线。在E59670（1）电路板上，用到了两根AP9977GH/J的N沟道增强型功率MOSFET，英文简称为N-CHANNEL ENHANCEMENT MODE POWER MOSFET它的TOP252（表贴封装）及对应管脚如图8（a）所示图8（b）是双列直插式的管脚图。（a） （b）图8（a）为贴片式AP99

16、7GH从左往右管脚分别对应MOSFET的G、D、S。（b）为双列直插式AP9977GH管脚从左往右也为G、D、SFigure 8 (a) SMD Schematic AP997GH from left to right correspond to the G,、D、 S of the MOSFET. (b) Dual Inline AP9977GH pin from left to right for G, D, S从该MOSFET的datasheet可以看出该管的漏源电压最大为60V，栅源电压为25V8。2.3 E59670(1)中三大电路模块分析2.3.1 220V整流滤波电路如图9所示为

17、明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)中的220V整流滤波电路原理图。图中220V power1为一个三脚电源插头，T2为一颗额定电流为12A额定电压为250V的保险管。Cap1时一颗0.47uf型号为MPXGMF40/100/21的X型安规电容。C48和C49是两颗Y型安规电容。R35、R36、R37为三颗330K的贴片电阻。inductance3是一枚共模线圈。Rectifier bridge1是整流桥。C12是100uf的电解电容。C10是一颗有机薄膜电容。该电路的基本工作原理是：220V 50Hz的交流市电从插座送进来后，经过点桥后转变为纹波系数很大的单一方向的直流电，后经电容

18、的平滑滤波作用，将脉动系数很大的直流电压变为一条平滑的直流电压2。图9 220V整流滤波电路Figure 9 220V rectifier filter circuit在图9中电容C48、C49、Cap1和共模线圈inductance3构成了EMI滤波电路。它能够有效的抑制电路中产生的共模干扰，同时它的主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时也起到减少开关电源本身对外界的电磁干扰。实际上它是利用电感和电容的特性，使频率为50Hz的交流电通过，将高于50Hz的高频杂波滤除掉。至于安规电容C48、C49是Y型接于电力线的零线与地线火线与地线上，Cap1是X型电容接于电力线的零线与火线之间

19、。 2.3.2 TOP258PN控制的开关稳压功率变换电路图10 TOP258PN控制的开关稳压功率变换电路Figure 10 The switching regulator TOP258PN control power conversion circuit如图10所示，图中TOP258PN是一块脉冲宽度调制控制IC，它是由Power Integrations公司生产，从属于TOPSwitch-HX系列。Optocoupler是型号为L0842的光耦，它的作用主要用于电器隔离。AS431是IC可调型精密并联稳压器。首先说一下TOP258PN的功能。TOP258PN是一块脉冲宽度调制控制IC，在

20、单个器件内集成了700V功率MOSFET,高压开关电流源,PWM控制,振荡器,热关断电路,故障保护以及其它控制电路9。通用交流电压输入,在不加散热器的情况下,输出功率可高达35W,待机输入功率1W时的输出功率,在110V AC时大于600mW,而在265V AC输入时大于500mW。图 11 TOP258PN管脚图Figure 11 TOP258PN pin diagram对图11中TOP258PN上每根管脚功能的介绍分别是：管脚1：多功能（M）引脚，此引脚是过压（OV）、欠压（UV）、降低DCMAX的线电压前馈、输出过压保护（OVP）、外部流限调节、远程开/关和器件重置的输入引脚。管脚2：控

21、制（C）引脚，误差放大器及反馈电流的输入脚，用于占空比控制。与内部并联调整器相连接，提供正常工作时的内部偏置电流。也用作电源旁路和自动重启、补偿电容的连接点。管脚4：漏极（D）引脚，高压功率MOSFET漏极引脚。通过内部的开关高压电流源提供启动偏置电流。漏极电流的内部流限检测点。管脚5、6、7、8：源极（S）引脚，是功率MOSFET的源极连接点，用于高压功率的回路。它也是初级控制电路的公共点及参考点。在图10中D3为一颗钳位二极管，它的作用是确保内部的MOSFET的漏极电压限制在BVDSS之下，同时提高效率及降低空载功率消耗。电阻R17、R19、C13是用来对振铃电压进行衰减，从而降低EMI。

22、C6接于TOP258PN的控制引脚C和源极引脚S之间，同时在控制引脚和源极引脚之间串接一个电阻R12和一个电解电容C1，这些电路将为TOP258提供自动重启时序，并与控制引脚动态阻抗ZC一起共同设定控制环路的主极点，从而改善电路带宽10。电路中的反馈电路分析：电源的反馈电路的选择由所需要的输出稳压器来决定。使用一个与光耦器二极管串联的齐纳二极管可以配置简单的反馈电路。虽然这种方法的成本并不高，但它要依靠齐纳二极管来控制输出电压，这样会因通常较差的器件容差和温度系数而影响电路性能。图10中采用了典型的电路，使用电压参考IC实现更精确输出稳压的方法。AS431和分压电阻R3及R5用来设定输出电压。

23、电阻R24给AS431提供最低工作电流，电阻R30决定了直流增益。交流反馈由光耦直接提供。了解了TOP258各个管脚的功能后，在来了解下AS431IC可调性精密并联稳压器。它有三根引脚如图12所示。 （a） （b） （c）图12 （a）AS431 DIP封装图（b）AS431的电路符号（c）AS431的内部电路结构简化图Figure 12 （a）AS431 DIP package Figure（b）The AS431 the circuit symbol（c）AS431 internal circuit simplify the structure of FIG.从图12中可以看出AS431三

24、根管脚分别是：管脚1：参考电压极（REF）；管脚2：阳极（A）；管脚3：阴极（K）。AS431是一种三端可调性精密稳压器，它实现稳压是通过分流来实现的，也就是通过调整里面调整管的集射极电压来调整。它在图10中的作用是：当参考反馈回来的电压比2.5V基准电压很大时即输入端电压发生改变，即在图10中输入端电压就是电感L2输出的电压。若设该电压为，那么当增大时，导致了AS431管脚1的电压大于内部基准电压2.5V，则会使流过AS431阴极管脚3和阳极管脚2的电流增大，这就使得流过光耦原边的电流增大，此电流一增大，那么会导致流入TOP258PN的管脚2控制C引脚的电流增大从而使TOP的输出占空比发生变

25、化迫使变压器inductance2的输出电压变小，从而达到稳定电压的目的。2.3.3 INL837控制的高频逆变电路图13 INL837控制的高频逆变电路Figure 13 INL837 high frequency inverter control circuit如图13所示，是明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)中的DC/AC的变换电路。它的工作原理实质是以逆变原理为基础的11。图中的主控制芯片是INL837它是点亮灯管的核心控制器件。INL387的管脚功能叙述如下其中图14是INL837芯片的原理封装图：管脚DRV1和DRV2（即1、16脚）：驱动两只MOSFET；管脚VDDA

26、：+5V供电；管脚GNDA：为接地端子；管脚DIM：为亮度控制引脚，正常工作时电压为1V；管脚TIMER：为定时电路输入脚，通常串接一颗定时电容到地，正常工作时电压为0V；管脚ISEN：为灯流检测，正常工作时电压约为1.9V；管脚CT：通常串接一颗电容到地，正常工作时电压约为1.1V；管脚PID：工作状态下偏置电压为3.6V；管脚SSTCMP：常接小电容到地，正常工作时电压约为1.7V；管脚RSTR：常接电阻到地，正常工作时电压约为2.1V；管脚LCT：工作状态下偏置电压为0.8V，使灯管闪烁；管脚RT：常接电阻到地，正常工作时电压约为2.2V；管脚OVPT：过压保护引脚，正常工作时电压约为2

27、.6V；管脚ENA：起停控制脚，正常工作时电压约为2.7V；管脚VSEN：高压检测脚，正常工作时电压约为0.9V；图14 INL387芯片Figure 14 INL387 chip图14所示的电路是为点亮LCD显示器灯管而设计的，为了让冷阴极灯管安全、高效稳定地工作，其供电与激励必须符合灯管特性，具体来说就是为灯管提供的电压必须是频率为30KHz100KHz的高频高压正弦交流电。该电路可以称为背光驱动电路或逆变电路。它是一个单独工作而又受控于CPU的电路，它可以在CPU的控制下实现背光灯的起停工作、亮度调节工作。该电路的工作原理可以基本简述为：加电后，当背光驱动板收到CPU送来的“ON”信号（

28、高电平启动）后，控制振荡器开始工作，产生频率为30KHz100KHz的振荡信号送入调制器内部，对CPU送来的PWM亮度调节信号进行调制后输出断续的30KHz100KHz激励信号驱动功率输出电路11，经过高压变压器升压后输出高压从而点亮灯管。2.4 明基E59670(1)中三大电路模块间的相互关系概述和PCB板布线分析2.4.1 三大电路模块间的相互关系在明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)中，有三大主要电路模块。其中每个模块之间的关系是相互依存，且各个模块缺一不可。就拿整流滤波部分来说它是连接电源板和外界电源的桥梁。它的EMI电路即消弱了外界电源对内部电路的电磁干扰又避免了内部开关稳

29、压模块和高频逆变模块产生的高频噪声对外部电源的污染。不但如此，它还为后级电路提供一个可靠的直流电压，保证后级电路的供电环境。最后它串接上的保险管和压敏电阻可以很好地保护后级电路元器件不至于在过压和过流情况下损毁。至于由TOP258控制的开关稳压电路，它是开关电源的一种应用，它在板上的作用不可忽视，它可以为LCD控制芯片CPU供电，可以为后级的逆变电路控制芯片INL837和高频变压器、MOSFET提供电源。最后，由INL837控制的逆变电路则是该板所要达到的目的，即点亮LCD显示器背光灯。所以，明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)的三大主要电路模块之间是相互依存，缺一不可的。2.4.2

30、 明基E59670(1) PCB板布线分析图15明基LCD显示器电源PCB板E59670(1)PCB实物Figure 15 BenQ LCD Monitor Power PCB board E59670 (1) PCB-kind由图15可已看出该电源高压板PCB布线的4个特点：(1)在大电流、高电压电路中走线时要考虑到铜线由有小的电阻，电流大时如果铜线细了就可能导致铜线因电流过大而导致烧断。(2)在大功率器件如贴片式MOSFET和变压器、TOP258附近采用大面积的铺铜和上焊锡的方式来散热，这样可以减小散热片的体积从而使电源板更加轻小。(3)该高压板采用了电气隔离的方式将220V的地线与后级电

31、路的地隔离开从而使该板在调试和使用时更安全。(4)该PCB板还采用了数字地与模拟地分开的方式布线，这样可以减少数字低与模拟地之间的互相干扰。3 基于明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的原理图、PCB绘制和三维模型的绘制Altium designer是altium公司开发的一款电子设计自动化软件，用于原理图、PCB、FPGA设计。在绘制该电源板的原理图和PCB时需要用到Altium Designer10.0来辅助作图。3.1 明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的原理图绘制方法3.1.1 Altium Designer 板层定义介绍在Altium Designer原理图及P

32、CB绘制中总会涉及到许多板层的定义，弄明白这些板层的定义和作用是避免在绘制原理图和PCB时出错的首要条件。下面列出了Altium Designer中一些常见到的板层：(1)顶层信号层(Top Layer)：也称元件层,主要用来放置元器件,对于单层板和多层板可以用来布线。 (2)中间信号层(Mid Layer)：最多可有30层,在多层板中用于布信号线。 (3)底层信号层(Bootom Layer)：也称焊接层,主要用于布线及焊接,有时也可放置元器件。 (4)顶部丝印层(Top Overlayer)：用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号及各种注释字符。 (5)底部丝印层(Botto

33、m Overlayer)：与顶部丝印层作用相同，如果各种标注在顶部丝印层都含有，那么在底部丝印层就不需要了。 (6)内部电源层(Internal Plane)：通常称为内电层，包括供电电源层、参考电源层和地平面信号层。内部电源层为负片形式输出。 (7)机械数据层(Mechanical Layer)：定义设计中电路板机械数据的图层。电路板的机械板形定义通过某个机械层设计实现。3.1.2 明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的原理图绘制心得在将近一个周的的时间里我都在忙于绘制E59670（1）的原理图，从手里现有的实物电路板上，我们要绘制出它的工作原理图是不易的。首先，在绘制原理图之前要

34、明确Altium Designer10.0中现有的原理图库能否满足该PCB板上的各种元器件。很不幸的是因为AD10（Altium Designer10.0的简称）中的封装库太过于完美，有些与实际电路板上的封装不同，所以，我选择了新建一个原理图库和PCB封装库。原理图库主要是用于绘制器件的电路符号管脚符号的，而PCB封装库则是用来绘制与原理图相对应的实物的实际尺寸，具体的制作方式详见参考文献。在绘制完原理图库和PCB封装库后并且把每个原理图和封装对应关系设置正确无误后就可以在新建的工程文件中空原理图中进行绘制。具体绘制参见参考文献。注意：在绘制原理图时因为是要从实物得到原理图就需要对实物上的电路

35、按模块划分，然后分别找出各模块元器件的连接方式和连接关系，之后就可以绘图。其次，在绘制完原理图后要对原理图上的各个元器件进行命名，可以自动命名。命名好后要注意进行规则检查，如有错误则会有错误提示出现。最后，在规则检查无误后就可以生成网络表格。（原理图参见图3）3.2 明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的PCB图绘制方法3.2.1 PCB设计流程图16 PCB设计流程Figure 16 PCB design flow3.2.2 明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的PCB绘制心得在绘制PCB板时首先要明确原理图上的每一个元器件是不是都有了自己对应的PCB封装，是不是每一个P

36、CB封装都与实物的实际尺寸相当。明确好之后就可以使用PCB向导创建PCB。当导入了所有原件的PCB封装后就可以对PCB进行布局布线了，在布局时要按各部分电路的功能模块一部分一部分的摆放好元器件。注意，在摆放元器件时要心中明确该元器件所对应的实物尺寸和它在板上的空间位置，不然会出现体积大的在实际板上放不下的情况。其次在放置元器件时也还要考虑到散热的问题，大功率发热的元器件最好留有一定的空间。最后还要考虑到一些信号在元器件之间传送时是否需要将元器件放的近些，是否会受到其它电路干扰的问题。当元器件摆放好后就可以进行布线，布线时可以采用自动布线也可以采用手工布线。对于单层板来说，布线时要尽可能的减少交

37、叉线路，避免在放置元器件的顶层出现过多的跳线。最后步骤就是铺铜，铺铜时要注意一些需要加粗的导线或需要散热的电路可以为其铺上一定宽度的铜。如图17所示是本次论文要实现的第二个目的:图17明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）PCB图Figure 17 BenQ LCD Monitor Power PCB board E59670 (1) PCB Figure3.3 明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）三维模型的绘制在电子设计业界中，Altium Designer（前身为Protel）作为一个唯一集成化设计平台。也是唯一带有三位显示的PCB设计软件。在早期Protel99中就开始

38、有了三维显示的功能，但并不支持建立三维库。实用性不高。在2003年时Altium推出了DXP2004，加入了创建三维显示的功能，但能支持的三维模型格式很少。且可设置选项也很少。而在近年来的Altium Designer6系列以后直到现在的10系列逐步加强了三维模块的优化和升级，现在已经能够支持STEP等多种格式的三维模型。要在AD10中为元器件添加三维封装，只需使用到AD10自带的3D Body和SolidWorks（一款简单易学的专业三维绘图软件）来创建一个标准的三维模型。如图18（a）（b）所示为用SolidWorks绘制的一个三维变压器和电解电容图形。 （a） （b）图18 （a）变压器

39、（b）电解电容Figure 18（a）Transformer（b）Electrolytic capacitors通过用SolidWorks创建好三维图形后将其保存为.STEP格式就可以通过AD10自带的3D Body来导入该三维封装，注意导入三维封装后要通过调整三维视图将三维图型的管脚和PCB封装的焊盘对应上。在绘制三维图形时物体尺寸大小、管脚间距、管脚粗细要几乎和实物相吻合。图19为AD10绘制的明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的三维视图，通过它可以，用来检测自己绘制的PCB是否符合设计要求，如封装尺寸大小等。（a）侧面图（b）背面图图19明基LCD显示器电源PCB板E5967

40、0（1）三维模型Figure 19 BenQ LCD Monitor Power Supply PCB board E59670 (1) three-dimensional model4 结论经过两个月来的方案论定、资料查询软件应用，终于在规定时间内按时完成了明基LCD显示器电源PCB板E59670（1）的原理图绘制、PCB绘制、三维视图绘制的实作任务。达到了预期制定的目标并有所突破（绘制了E59670的三维视图）。在作图期间，通过查阅大量资料初步接触并认识了开关电源的工作机制，拓扑结构和设计方式。了解了功率开关管MOSFET的作用，认识了电容、电感两种储能器件在开关电源中的作用，以及在不同拓

41、扑结构下的参数设计方法。同时在学习过程中还了解到了开关电源的电压、电流反馈电路、以及一些常用的脉宽调制IC的用法。其次，在运用AD10绘制原理图和PCB的过程中对AD10的运用更加熟练，也明白了怎样创建原理图库、PCB库、三维模型库。并对PCB的布线布局有了新的认识。在创建各种元器件的三维模型时，学会了SolidWorks的用法。经过一番特殊的体验后，感觉“到世上无难事，只怕有心人”这句话的真正含义，并从中获得乐趣。最后，学无止境，人生就是在不断的学习中渡过的。期望，在以后的学习生后中也能像此次毕业设计一样让我找到学习的乐趣和自信。参考文献1 邱关源，罗先觉. 电路(第五版)M.北京：高等教育

42、出版社，2006.5,18-20.2 华成英，童诗白.模拟电子技术基础(第四版)M .北京：清华大学电子学教研组编，2006.5,248-356.3 日户川治朗著，高玉苹，宗光华译.实用电源电路设计从整流电路到开关稳压器(第一版)M.北京：科学出版社，2006.1.1,10-237.4 Robert Kollman.电源开关设计秘籍30例5 胡仁喜. AltiumDesignerSummer09从入门到精通M.北京：机械工业出版社，2011,5-78.6 高歌. Altium Designer电子设计应用教程M.北京：清华大学出版社，2011.6.1,43-89.7 (印)S Poornach

43、andra，B Sasikala.国外电子与电气工程经典图书系列：数字信号处理（第3版）（英文影印版）M.北京：科学出版社,2012.1.1,147-156.8 Advanced Power Electronics Corp AP9977GH DatasheetEB/OL.2009.1.13(04),2-5.9 TOPSwitch-HX Family TOP258-262 DatasheetEB/OL.http:/,2008.3.6,13-28.10 TOPSwitch-HX Family 应用指南EB/OL. http:/www.SiliconS,2005.2.16,7-15.11 周德泰，

44、杨志民，郭海涛，马胜前.大电流低电压开关电源的设计J.兰州：西北师范大学，辽宁：大连测控技术研究所，2008，5(06):2-30.12 Abraham I.Pressman(著)，王志强(译).开关电源设计（第二版）M.北京：电子工业出版社，2005.9,1-179.BenQ LCD Monitor Power PCB board E59670 (1) circuit schematic analysisAbstract：BenQ LCD Monitor Power Supply PCB board E59670 (1) It is mainly composed 220V rectifier filter, TOP258 switching regulator control circuits and high-frequency high-voltage inverter constitute INL837 circuit.Keyword：Liquid-crystal display; BenQ LCD Monitor Power Supply; PCB;