Leiterplattentechnisch - Zusammenfassung des Designs der DC-DC Schaltnetzteile im Leiterplattendesign

Heutzutage gibt es viele Arten von Netzteilen, aber Schaltnetzteile werden häufig verwendet. Das relevante Layout-Erlebnis dient als Referenz für Ihre EE. Zunächst einmal nehmen wir ein typisches Anwendungsdiagramm von MPSs klassischem Hot-Selling-Produkt MP1470, das leicht 12V in 3,3V/2A umwandeln kann:

Das Layout von DC-DC ist sehr wichtig und beeinflusst direkt die Stabilität und EMI-Effekte von Leiterplattenprodukte. Die Erfahrung/Die Regeln werden wie folgt zusammengefasst:

1. Behandeln Sie die Rückkopplungsschleife richtig. Die Rückkopplungsleitung sollte nicht unter den Schottky gehen, nicht unter den Induktor (L1), nicht unter den großen Kondensator gehen und nicht von einer großen Stromschleife umgeben sein. Fügen Sie bei Bedarf einen 100pF-Kondensator zum Abtastwiderstand hinzu. Stabilität (aber vorübergehend wird ein wenig beeinträchtigt);

2. Die Rückkopplungslinie ist eher dünn als dick, denn je breiter die Linie, desto offensichtlicher ist der Antenneneffekt, der die Stabilität der Schleife beeinflusst. Verwenden Sie im Allgemeinen 6-12mils Linie;

3. Alle Kondensatoren sind so nah wie möglich am IC;

4. Die Induktivität wird entsprechend der Kapazität von 120-130% der Spezifikationen in der Spezifikation ausgewählt, und sie sollte nicht zu groß sein, da sie die Effizienz und vorübergehende beeinflussen wird;

5. Die Kapazität wird entsprechend 150% der Kapazität der Spezifikation ausgewählt. Wenn Sie SMD Keramikkondensatoren verwenden, wenn Sie 22uF verwenden, ist es besser, zwei 10uF parallel zu verwenden. Wenn er nicht kostenempfindlich ist, kann der Kondensator größer sein. Besonderer Hinweis: Wenn Sie Aluminium-Elektrolytkondensatoren für die Ausgangskondensatoren verwenden, denken Sie daran, Hochfrequenz- und Niederwiderstandskondensatoren zu verwenden und setzen Sie nicht einfach einen Niederfrequenz-Filterkondensator ein!

6. Minimieren Sie die Umgebung der großen Stromschleife so weit wie möglich. Wenn es nicht bequem ist, zu schrumpfen, verwenden Sie Kupfer, um eine enge Lücke zu werden.

7. Verwenden Sie keine Wärmewiderstandspads auf kritischen Schaltkreisen, sie führen übermäßige Induktivitätseigenschaften ein.

8. Versuchen Sie bei Verwendung der Masseebene, die Integrität der Masse unter dem Eingangsschaltkreis beizubehalten. Jedes Schneiden der Bodenschicht in diesem Bereich verringert die Wirksamkeit der Bodenschicht, und sogar Signaldurchgänge durch die Bodenschicht erhöhen ihre Impedanz.

9.Das Durchgangsloch kann verwendet werden, um den Entkopplungskondensator und die IC-Masse mit der Erdungsebene zu verbinden, die die Schleife minimieren kann. Aber es sollte im Hinterkopf behalten werden, dass die Induktivität der Durchkontaktierungen etwa 0.1~0.5nH ist, die entsprechend der Dicke und Länge der Durchkontaktierungen variieren wird, und sie können die Gesamtschleifeninduktivität erhöhen. Für niederohmige Verbindungen sollten mehrere Durchkontaktierungen verwendet werden. Im obigen Beispiel helfen die zusätzlichen Durchgänge zur Bodenebene nicht, die Länge der C IN Schleife zu reduzieren. Aber in einem anderen Beispiel, da der Pfad auf der obersten Schicht sehr lang ist, ist es sehr effektiv, den Schleifenbereich durch Vias zu reduzieren.

10. Es sollte beachtet werden, dass die Verwendung der Erdungsebene als Pfad für die Stromrückgabe viel Lärm in die Erdungsebene einführt. Aus diesem Grund kann die lokale Erdungsebene durch einen sehr geräuscharmen Punkt getrennt und mit der Haupterde verbunden werden.

11. Wenn die Erddrahtschicht sehr nah an der Strahlungsschleife ist, seine abschirmende Wirkung auf die Schleife wird effektiv verstärkt. Daher, bei der Gestaltung eines Mehrschichtige Leiterplatte, Eine komplette Bodenschicht kann auf die zweite Schicht gelegt werden, so dass sie direkt unter der obersten Schicht liegt, die einen großen Strom trägt.

12. Ungeschirmte Induktivitäten erzeugen eine große Menge magnetischer Leckage, die in andere Schleifen und Filterkomponenten eindringt. In rauschempfindlichen Anwendungen sollten halbgeschirmte oder vollständig geschirmte Induktivitäten verwendet werden, und empfindliche Schaltungen und Schleifen sollten von den Induktivitäten ferngehalten werden.

Die Lösung von EMI-Problemen kann eine sehr komplizierte Angelegenheit sein, Besonders wenn man einem kompletten System gegenübersteht, ohne zu wissen, wo sich die Strahlungsquelle befindet. Mit Grundkenntnissen über hochfrequente Signale und Stromschleifen in Schaltumformern, sowie ein Verständnis für die Leistungsfähigkeit von Komponenten und Leiterplattenlayouts unter Hochfrequenzbedingungen, kombiniert mit der Verwendung einiger einfacher selbstgemachter Werkzeuge, Es ist möglich, die Strahlungsquelle und kostengünstige Lösungen zu finden, um die Strahlung zu reduzieren, um das EMI-Problem leicht zu lösen.