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リップル世代を減らす方法 PCB設計? 怠慢 PCB設計 スイッチング電源の電力供給網のリップルにより回路全体を麻痺させることができる. 検出されない, パワーリップルは重大な信号完全性問題を引き起こす.
何が電源リップルを引き起こす
パワーリップルは電源のスイッチング特性による現象である。通常、スイッチング電源では、インダクタンスおよびキャパシタンスがスイッチング周波数によって引き起こされるノイズを導入する。スイッチング周波数によって導入されるパワーリップルは、通常、低周波数で共振する。
しかしながら、低周波電力リップルは、PCB設計者にとって懸念ではない。高周波電力リップルまたはリンギングは、インダクタの寄生容量によってスイッチング電源の出力に導入され得る。リンギングはスイッチング電源のオンオフ遷移中に発生し、リップルに沿ったスパイクによって識別される。
パワーリップルは電子回路にどのように影響するか
船は問題なく柔らかい波を通して進んだ。しかし、クリーンパワーに頼る電子回路は、同じことを言うことができません。低周波数および高周波数では、電力リップルは回路機能を損なうことがある。
電圧配線のリップルは隣接回路とのクロストークを引き起こす。電源ライン上の高周波リンギングは、IC上のシグナル・ピンに連結される。ほとんどのICが一定量のノイズを許容することができるが、より高い周波数のノイズは、パワー除去比を超えている。
スイッチングモードノイズおよびリンギングスタートがシグナルに連結されるときに、それは入力読み込みの正確度を妥協する。通信信号とパワーリップルは信号完全性問題を引き起こす可能性がある。パワーリプルは単なる迷惑よりも多い。これは電子回路を麻痺させる深刻な問題である。
PCB設計における電力リップルの低減法
あなたが線形電源でPCBを設計していない場合は、電源リップルに対処する必要があります。パワーリップルの影響を低減するためには、初期ピークとその後のリップルの振幅を小さくする必要があります。
ここではいくつかの便利なトリックデザインの電源リップルを解決するためです。
バッファ回路
リンギングを低減するために、スイッチング電源におけるローエンドMOSFETのスイッチノードの両端に、抵抗およびキャパシタからなるバッファ回路を配置することができる。両方のRC組合せはダンパーとして作用し、MOSFETが状態を変化させたときに放出されるエネルギーを吸収する。バッファ回路の使用はリンギングによって放出されるEMIを減少させるのに役立つ。
ガイド抵抗
ブートストラップ抵抗は、リンギングノイズの初期の分岐を制限する。ブートストラップコンデンサと直列のハイエンドMOSFETゲートの両端に配置される。抵抗器を基板設計に追加すると，mosrfetの充電時間が増加し，初期ピークを抑制する。あまりに小さい電流がスイッチング電源の性能に影響を及ぼす可能性があるので、起動抵抗の値に注意する必要があります。リップルは、MOSFETの充電電流を制限することにより低減することができる。
心臓貫通容量
あなたは、リップルを除去するためにコンデンサを使うのが良い考えであると思うかもしれません。しかし、典型的なコンデンサは、低周波数ノイズを除去するのに役立つ。高周波リップルを減らすために、電流コンデンサを使用しようとする。コアコンデンサは、高周波数での優れた挿入損失を生成するために3つの端子を有する。
もちろん、新しいモデルパラメータの膨大なライブラリを正確に電源と電源リップルを正確にモデル化することができる信頼性の高いシミュレーションツールが大幅にパワーリップルが克服することができない回路を設計するあなたのチャンスを改善することを信じることが重要です。
一般に、上記の方法の全ては、スイッチング電源のためのより良い性能を提供するために同時に使用される。PCB設計者として、電力効率を損なうことなくパワーリップルを最小化したい。
