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    DC/DC降压转换器PCB布局的技巧

    2019
    07/12
    本篇文章来自
    捷多邦

    了解DC-DC降压转换器电路的最佳布局规范。在实现DC-DC降压转换器时,电路布局与设计同样重要。布局不良会?#29616;?#38477;低设计效果。本文将介绍一些最佳布局实践。

     

    良好电路布局的目标

     

    这里有一些良好布局的目标要记住。

    控制辐射和感应噪声

    减少电路不同部分之间的干扰

    减少电路面积

    有效的热管理

    改善了电压调节和电路效率

    避免额外的“创?#21830;?#30005;路,如缓冲器

    增强稳定性


    注意:不要对这些关键路径使用自动布线 - 手动布线和设计。

     

    功率转换器电路中的电流环路

     

    功率转换器电路产生大电流,在不同的相位,在两个主回路中循环:关断状态和导通状态,具体取决于MOSFET开关的状态(见图1)。

     

    这些循环的3D几何形状很重要。根据安培定律,在物理环路中运行的电流将形成与电流和环路面积成比例的磁场。?#32531;螅?#26681;据法拉第定律,该场可以与其他电路环路耦合,在较高频率处具有更多耦合,从而导致有害的串扰。

     

    因此,一般的思维方式应该是最小化这些循环的封闭区域。一种直接的方法是使返回路径尽可能与出站路径共线。

     

    想象一个环形天线压扁到一条垂直线 - 它将不再是一个天线。这就是我们将导线绞合在一起以消除耦合噪声的原因。

     

    返回路径

     

    注意,如果给定无限接地平面,返回电流自然倾向于直接集中在出站电流之下(见图2)。我们应该从大自然中汲取这种暗示,提供自然的回归路径; 否则,将引入一个循环并辐射。

     

    电路板的期望结果将是出站和返回电流以有序的已知路?#23545;?#34892;。

    通常,电路具有多个接地平面:例如,模拟,数字和电源。虽然多年来传统观念已有所不同,但如果提供这些自?#25442;?#36335;,我们就不需要划分地平面。实际上,如果计划外的返回电流必须绕过很长的路径,分区会使事情变得更糟。

     

    除智能分区之外的自然电流路径可能是最佳解决方案。

     

    最佳实践

     

    ?#27604;唬?#20851;键考虑因素是电?#22402;?#36827;入或源自电路板的位置。如果这些考虑因素在设计师的控制之下,那么应该选择那些以促进良好的布局。请注意,相同的环路原理也应该应用于MOSFET栅极驱动器,因为它也具有大的尖峰电流。

     

    为了进一步控制辐射发射,“20H规则”规定,对于间距为H的层,我们要保留距离电路板边缘至少20H的所有迹线。通常需要使用电?#22402;?#23380;将电源路径推送到其他层以获得紧凑的布局 - 你只需像电源路径中的任何其他元件一样管理这些过孔的效果。电感,电阻和过孔总数都会影响路径性能。

     

    敏感控制电路需要清洁接地。如果我们通过控制器共享的返回路径发送大的脉冲功率返回电流,将产生电压尖峰,这将扰乱控制器的接地,将噪声注入控制电路,这是非常不希望的。我们使用星形接地来避免这种情况(参见图3) - 保持返回路径不共享和分离。

    由此进入捷多邦PCB计价页面http://www.sguc.tw/

    the end
    管家婆单双中特
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