設計師和CAD人員必讀教材:開關電源PCB布局布線
發布時間:2015-02-03 來源:Sanjaya Maniktala 責任編輯:sherryyu
【導讀】很多電路研發工程師都會將布局的任務留給專門的CAD/布局人員。不幸地是,對於開關穩壓器,僅考慮基本的布局,連接性和機械問題是遠遠不夠的。開關電源轉換器的設計與其布局的好壞緊密相關。故設計師和CAD人員都需注意的糟糕的實際布局會帶來一係列的惡性循環。
撰寫關於PCB布局應用注釋所遇到一個難題是,閱讀文章的工程師並不是打算使用它的人。即使設計者在電磁場、EMC、EMI、電路板寄生效應、輿線效應、接地等作了很大努力。他很可能致力於主要的設計任務,而將布局的任務留給專門的CAD/布局人員。不幸地是,尤其是對於開關穩壓器,僅考慮基本的布局,連接性和機械問題是遠遠不夠的。設計師和CAD人ren員yuan都dou需xu注zhu意yi的de是shi,開kai關guan電dian源yuan轉zhuan換huan器qi的de設she計ji與yu其qi布bu局ju的de好hao壞huai緊jin密mi相xiang關guan。這zhe可ke以yi解jie釋shi為wei什shen麼me接jie到dao大da量liang的de客ke房fang電dian話hua都dou涉she及ji到dao開kai關guan電dian源yuan的de應ying用yong,它ta們men最zui終zhong都dou歸gui結jie到dao糟zao糕gao的de實shi際ji布bu局ju。其qi實shi這zhe些xie問wen題ti在zai最zui初chu的de原yuan型xing電dian路lu板ban設she計ji時shi就jiu應ying該gai而er且qie也ye可ke以yi避bi免mian,可ke以yi在zai各ge方fang麵mian節jie省sheng時shi間jian和he金jin錢qian。
PCB設(she)計(ji)的(de)整(zheng)個(ge)論(lun)題(ti)是(shi)個(ge)相(xiang)當(dang)寬(kuan)泛(fan)的(de)課(ke)題(ti),包(bao)括(kuo)一(yi)些(xie)測(ce)試(shi)的(de),機(ji)械(xie)的(de),和(he)生(sheng)產(chan)的(de)問(wen)題(ti),同(tong)樣(yang)也(ye)包(bao)括(kuo)某(mou)種(zhong)程(cheng)度(du)上(shang)的(de)兼(jian)容(rong)和(he)控(kong)製(zhi)問(wen)題(ti)。如(ru)果(guo)可(ke)以(yi)理(li)解(jie)得(de)更(geng)清(qing)楚(chu)和(he)更(geng)深(shen)入(ru)一(yi)些(xie),還(hai)存(cun)在(zai)特(te)定(ding)數(shu)量(liang)的(de)物(wu)理(li)和(he)電(dian)磁(ci)問(wen)題(ti)。但(dan)是(shi)本(ben)應(ying)用(yong)注(zhu)釋(shi)的(de)目(mu)的(de)是(shi)麵(mian)向(xiang)那(na)些(xie)最(zui)可(ke)能(neng)使(shi)用(yong)它(ta)的(de)讀(du)者(zhe)。盡(jin)管(guan)有(you)經(jing)驗(yan)的(de)設(she)計(ji)者(zhe)/CAD人ren員yuan已yi經jing具ju備bei了le足zu夠gou的de設she計ji信xin息xi,但dan本ben應ying用yong注zhu釋shi包bao含han了le一yi係xi列lie快kuai速su設she定ding的de清qing楚chu明ming了le的de基ji本ben規gui則ze,小xiao心xin謹jin慎shen地di遵zun循xun這zhe些xie規gui格ge可ke以yi避bi免mian大da量liang問wen題ti的de出chu現xian。我wo們men還hai特te別bie提ti供gong應ying用yongLM267X,LM259X和LM257X係列時推薦的初始布局。關注的焦點是美國國家半導體的降壓型SIMPLE SWITCHER芯片,但是相同的原理適合於任何拓撲結構和開關電源應用。
benyingyongzhushitaolundedaduoshuwentizhishiweiraozhequebaojibendedianqigongnengdadaosuoxudexingnengzhibiao。xingyundishi,zhengrufannaodekaiguandianyuanshejishijianghuihengaoxingdedezhi,tongchangsuoyoushejidedianqixingnengdoushixiangguanliande,erqieyingxiangqushijuyouxiangtongde“方向”。舉例而言,一個“理想”的布局不僅有助於正確地實現芯片功能,而且也能減少電磁輻射,反之亦然。例如,采用減少開關電流的環路麵積將有助於提高EMI的指標和性能。然而設計師要注意,這種通常的“趨勢”會存在一些例外。這裏將會著重描述“覆銅”工藝,這將幫助減少寄生電感和減少噪聲引起的IC問題,但這也會增加EMI。
(降壓)SIMPLE SWITCHER PCB布局規則的快速設定:
1、放置鉗位二極管和輸入電容;

2、對於高速器件(例如LM267x)不能遺漏放置輸入退藕/旁路陶瓷電容(0.1μF-0.47μF);
3、如果有條件,將通孔連接到接地層

4、如果通孔落在表麵貼裝(SMT)的電源器件 焊盤下方,可以稱它們為散熱孔。使用正確的尺寸,可以避免出現生產問題。或者將通孔緊靠焊盤放置,但是不要直接置於其下方;
5、如討論的那樣,正確的布置反饋線,遠離噪聲源,如電感和二極管;
6禁止在開關節點上錯誤的增加銅箔寬度;
7、如果鉗位二極管需要一個非常大的散熱區(已經正確的預計散熱區要求),如討論所示,需要使用隔離。

8、對於更高功率的SMT應用,為了更少的銅箔麵積而獲得更少的散熱管理,要求使用2盎司的電路板。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- 每台智能體PC,都是AI時代的新入口
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 構建具有網絡彈性的嵌入式係統:來自行業領袖的洞見
- 數字化的線性穩壓器
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Future
GFIVE
GPS
GPU
Harting
HDMI
HDMI連接器
HD監控
HID燈
I/O處理器
IC
IC插座
IDT
IGBT
in-cell
Intersil
IP監控
iWatt
Keithley
Kemet
Knowles
Lattice
LCD
LCD模組
LCR測試儀
lc振蕩器
Lecroy
LED
LED保護元件
LED背光




