PCB-Neuigkeiten - PCB-Layout der Schaltnetzteil einige wichtige Punkte Zusammenfassung

Schaltplan für Schaltnetzteile für Anwendungen in der Unterhaltungselektronik. Der Konstrukteur muss in der Lage sein, auf diesem Schaltplan die Komponenten des Leistungskreises von denen des Steuersignalkreises zu unterscheiden. Das Problem kann ernst sein, wenn der Designer alle Komponenten des Netzteils so behandelt, als wären sie Komponenten einer digitalen Schaltung. Es ist in der Regel notwendig, zuerst den Weg der Hochfrequenz-Leiterplatte Strom der Stromversorgung, und zwischen dem kleinen Signalsteuerkreis und den Leistungskreiskomponenten und ihrer Verdrahtung zu unterscheiden.

Im Allgemeinen umfasst der Stromkreis der Stromversorgung hauptsächlich den Eingangsfilterkondensator, den Ausgangsfilterkondensator, den Filterinduktor und die obere und untere LeistungsfeTS. Die Steuerschaltung umfasst hauptsächlich PWM-Steuerchip, Bypass-Kondensator, Bootstrap-Schaltung, Feedback-Spannungsteiler und Feedback-Kompensationsschaltung.

Ein typischer Schaltplan für Schaltnetzteile (12V-Eingang, 3.3V/15A-Ausgang) [Leistungsregelkreis (dünne Leitung), Stromkreis (dicke Leitung)] Netzteilschaltung PCB-Layout

Die korrekte Platzierung und Verdrahtung von Netzteilen auf der Leiterplatte bestimmt, ob das gesamte Netzteil ordnungsgemäß funktioniert. Konstrukteure müssen zuerst die Wellenform von Spannung und Strom an Schaltnetzteilen verstehen.

Im Folgenden werden die Strom- und Spannungswellenformen an den Leistungskreiskomponenten eines Step-Down-Schaltnetzteils dargestellt.

Da der Strom, der durch den Eingangsfilterkondensator (Cin), die oberen mosFEts (S1) und die unteren MOSFets (S2) fließt, Wechselstrom mit hoher Frequenz und Spitzenwert ist, sollte der von CIN-S1-S2 gebildete Schleifenbereich minimiert werden. Gleichzeitig sollte der Schleifenbereich aus S2, L und Ausgangsfilterkondensator (Cout) minimiert werden.

Schaltleistung Der Strom und die Spannung in der Schaltung

Wenn es einem Designer nicht gelingt, eine Stromkreis-Leiterplatte wie in diesem Artikel beschrieben herzustellen, ist es wahrscheinlich, dass er die falsche Stromkreis-Leiterplatte herstellt, wie unten gezeigt.

Falsche Schaltnetzteil-Platzierung und Verkabelung des Netzteils

Es gibt viele Fehler in diesem PCB-Layout:

Aufgrund der großen ESL von Cin verschwindet die Hochfrequenzfilterfähigkeit von Cin im Grunde; Zweitens ist der Bereich der CIN-S1-S2- und S2-L-Cout-Schleifen zu groß, und das erzeugte elektromagnetische Rauschen verursacht große Störungen an der Stromversorgung selbst und den umgebenden Schaltkreisen. Drittens sind die Pads von L zu nah beieinander, was dazu führt, dass CP zu groß ist und seine Hochfrequenzfilterfunktion verringert; Viertens ist die Cout-Pad-Leitung zu lang, was dazu führt, dass DER VERLUST der HIGH-Frequenzfilterfunktion des ESL zu groß ist.

Dies ist eine bessere Stromschaltung für PCB-Verdrahtung. Der Bereich der cIN-S1-S2 und S2-L-Cout Schleifen wurde kontrolliert.

Die Verbindung zwischen der Quelle von S1, dem Abfluss von S2 und L ist ein einziges Stück Kupferpad. Da die Spannung an diesem Anschlusspunkt hochfrequent ist, müssen S1, S2 und L sehr nahe beieinander liegen. Obwohl die Verdrahtung zwischen L und Cout keinen Hochfrequenzstrom mit Spitzenwert hat, kann die breitere Verdrahtung den Verlust der Gleichstromimpedanz verringern und die Effizienz der Stromversorgung verbessern.

Wenn es die Kosten erlauben, kann das Netzteil eine Leiterplatte mit zwei Seiten sein, die vollständig mit der Erde verbunden sind, aber Vorsicht muss darauf geachtet werden, Strom- und Signalleitungen auf der Erde zu vermeiden. Ein Chipkondensator wird den Ein- und Ausgangsanschlüssen des Netzteils hinzugefügt, um die Hochfrequenzfilterleistung des Netzteils zu verbessern.

Leiterplattenlayout der Leistungssteuerung

Das PCB-Layout von Leistungssteuerungsschaltungen ist ebenfalls sehr wichtig. Unvernünftiges Layout verursacht Drift und Oszillation der Ausgangsspannung des Netzteils. Die Steuerleitung sollte am Rand des Stromkreises platziert werden, nicht in der Mitte der HIGH Frequenz AC Schleife. Der Bypass-Kondensator sollte in der Nähe des VCC und GND des Chips sein. Ein Rückkopplungsteiler Widerstand ist ebenfalls plac

In der Nähe des Chips. Auch die Schleife, die den Chip zu den MOSFets treibt, sollte so kurz wie möglich gehalten werden.

Grundlegende Punkte des Leistungslayouts: Der Antriebskreislauf vom Steuerchip zum oberen und unteren fET sollte möglichst kurz sein.

PCB Layout Beispiel für Schaltnetzteil

Wir sehen in dem Artikel, dass die typische Step-Down Schaltnetzteil Leiterplattenkomponente Oberfläche abbildet. In diesem Netzteil kommt ein kostengünstiger PWM-Controller (Semtech SC1104A) zum Einsatz. Die untere Schicht der Leiterplatte ist eine komplette Bodenschicht. Es gibt keine Trennung zwischen der Leiterplattenleistungsbildung und der Steuerbildung.

Es ist zu sehen, dass der Stromkreis der Stromversorgung von der Eingangsbuchse (oben links der Leiterplatte) durch den Eingangsfilterkondensator (C1, C2), S1, S2, L1, Ausgangsfilterkondensator (C10, C11, C12, C13), bis zur Ausgangsbuchse (unten rechts der Leiterplatte). Der SC1104A befindet sich unten links auf der Leiterplatte.

Da der Stromkreisstrom nicht durch den Steuerkreis an der Schicht fließt, Es besteht keine Notwendigkeit, den Steuerkreisanschluss vom Stromkreisanschluss zu trennen. Wenn die Eingangsbuchse unten links auf der Leiterplatte platziert ist, the

8 große Takeaways:

1. Die Kapazität des Bypass-Chip-Kondensators sollte nicht zu groß sein, und seine parasitäre Serieninduktion sollte so klein wie möglich sein. Multiple capacitors in parallel can improve the impedance characteristics of the capacitor;

2. Die parasitäre Shunt-Kapazität der Induktivität sollte so klein wie möglich sein, und der Abstand zwischen den Induktionsstiften und Pads sollte so weit wie möglich sein;

3. Vermeiden Sie das Platzieren von Strom- oder Signalverkabelungen auf der Schicht;

4. Der Bereich der Hochfrequenzschleife sollte so weit wie möglich reduziert werden;

5. Hole placement should not destroy the path of high frequency current on the formation;

6. Verschiedene Schaltungen auf der Systemplatine benötigen unterschiedliche Erdung, und die Erdung verschiedener Schaltungen ist mit der Stromversorgungserde durch einen einzigen Punkt verbunden;

7. der Steuerchip zum oberen und unteren Ende der Feldeffektröhrenantriebsschleife sollte so kurz wie möglich sein;

8. Schaltnetzteil- und Steuersignalschaltkomponenten müssen mit verschiedenen Erdungsschichten verbunden werden. Diese beiden Bodenschichten sind in der Regel durch einen einzigen Punkt miteinander verbunden