Berita PCB - Bentangan PCB bekalan kuasa DC-DC

Performasi bekalan kuasa tukar DC-DC adalah berkaitan dengan bentangan papan PCB. Sebab pertimbangan menukar cepat, kuasa melewati arus dan penyebaran panas dalam menukar DC-DC, bentangan dan kabel tidak masuk akal akan mempengaruhi prestasi bekalan kuasa dan membentuk sumber bunyi yang serius.

bentangan: Dalam bentangan pengatur tukar, bentangan laluan AC sangat penting, dan laluan DC boleh menjadi pertimbangan sekunder, tetapi laluan isyarat balas balik adalah satu-satunya isyarat kunci seluruh bekalan kuasa DC-DC. ). Kita semua tahu jejak PCB mempunyai induktan, kira-kira 20nH/inci. Selama semasa mengalir melalui jejak, tekanan yang disebabkan akan dijana, tetapi nilai tekanan tidak bergantung pada ukuran semasa tetapi pada kadar perubahan semasa, V = L*(dI/dt). Oleh itu, laluan AC sangat penting dalam rancangan PCB, terutama untuk sirkuit terintegrasi DC-DC yang menggunakan paip tukar kelajuan tinggi, dI/dt akan sangat tinggi. NS (Semikoduktor Nasional) memberikan figur kasar: "Untuk penukar buck biasa, perubahan semasa dalam bahagian AC adalah 1.2 kali semasa muatan semasa proses matikan, dan muatan adalah muatan semasa proses matikan. 0.8 kali semasa. Tuba tukar akan segar semasa melalui pin GND. Semasa akan menjadi sangat tajam. Ini bermakna kapasitor input dan kapasitor bypass patut ditempatkan sebanyak mungkin kepada IC, terutama untuk ICs melangkah ke bawah. Ruang di sekitar IC adalah terbatas, dan kondensator input dan kondensator bypass tidak boleh ditempatkan dekat dengan IC pada masa yang sama, terutama kondensator input adalah relatif besar. ). Pertama-tama, faham peran kondensator input untuk membuat input tekanan ke IC sebagai stabil yang mungkin dan mengurangi perubahan tekanan. Sebenarnya, ia sepatutnya mungkin untuk mengatakan bahawa kondensator input besar boleh dianggap sebagai jumlah bekalan kuasa di papan. Pada masa yang sama, resistensi siri yang sama (ESR) dan induktansi siri yang sama (ESL) kondensator input mungkin sangat tinggi, yang akan menyebabkan tekanan input frekuensi tinggi pada pin kuasa input IC. Jadi kondensator input boleh ditempatkan dalam kira-kira 1 inci dari IC. Kondensator bypass mesti sekuat mungkin dengan pin kuasa input IC. Untuk lampu lampu bypass dengan pins pendek atau tiada, biasanya 0.1uF atau 0.47uF kondensator keramik digunakan, yang mempunyai kesan yang lebih baik pada penapisan ripple frekuensi tinggi. Pins pendek atau tiada pins akan mengurangi induksi parasit (ESL) kondensator. Pada masa yang sama, pakej biasanya digunakan adalah 1206, jenis X7R. Jika saiz pakej kecil digunakan, ESL dan ESR kondensator akan meningkat. Secara umum, kondensator bypass seperti ini perlu diletakkan di sebelah pin bekalan kuasa IC. . Untuk bekalan kuasa DC-DC, akan ada dioda yang memeluk, dan kedudukannya juga kritikal. Oleh kerana satu hujung dioda lampu disambung dengan pin SW IC, isyarat pin ini adalah gelombang segiempat. Jika jejak terlalu panjang, induktannya akan mudah mengambil bunyi, yang akan ditambah ke isyarat SW untuk membentuk suara meningkat. Titik asas bentangan dioda memeluk adalah untuk meletakkannya dekat dengan IC, dan menggunakan jejak pendek dan luas untuk menyambungkan secara langsung pin SW dan pin GND IC. Selepas kondensator bypass input dan diod pegangan ditentukan untuk ditempatkan, bentangan peranti lain bermula. Jejak yang menyambungkan kondensator bypass input dan dioda penyelesaian sepatutnya pendek dan lebar yang mungkin, dan tidak sepatutnya ada apa-apa melalui lubang dalam laluan yang disambung ke IC. Untuk papan PCB SMT, ia bermakna bahawa mereka perlu berada pada lapisan yang sama dengan IC. Tidak ada lubang di sini. Ia hanya bermakna bahawa VIA tidak perlu digunakan dalam jejak antara IC, kondensator bypass input, dan dioda lampu. PAD kondensator bypass dan dioda lampu disambung ke VIA selain dari jejak yang disambung.

wayar: Banyak kali kita telah salah menggunakan tumpahan tembaga. Ia bukan masalah untuk pesawat GND atau tuang tembaga pesawat VCC. Ia boleh mengurangi impedance loop semasa, dan boleh digunakan sebagai rujukan bagi isyarat kunci untuk mengurangi gangguan. Tetapi untuk kabel dioda yang disebut dalam bentangan sekarang, ia sepatutnya pendek dan lebar, tetapi tidak sebanyak yang mungkin. Jejak ini pendek dan mudah untuk dipahami. Semua orang akan sedar bahawa dengan melakukannya, peraturan ibu jari "20nH/inci" menunjukkan bahawa induktan jejak adalah proporsional dengan panjang. Tetapi bukankah induktan jejak secara bertentangan dengan lebar? Biasanya banyak orang mengira ia adalah. Menurut formula induktansi Trek:L = 2l * [ln(2l/w)-0.5 + 0.2235 * (w/l)]Ia boleh dilihat bahawa nilai induktansi dan lebar jejak adalah bukan linear. Untuk mengurangi kesan induksi parasit, memperluas jejak patut menjadi pilihan terakhir. Langkah pertama perlu untuk mengurangi panjang jejak. Secara khususnya, dioda lampu disambung dengan pin SW. Oleh kerana tekanan sendiri adalah bentuk gelombang bertukar, jika and a menggantikan Trek dengan tumpahan tembaga terlalu luas, ia akan dianggap sebagai antena dan memperkenalkan masalah EMI. Untuk nod tukar, pilihan terbaik ialah mengawal saiz foli tembaga di sekelilingnya dalam julat minimum keperluan sebenar. @ Ia adalah fenomena yang sangat umum dalam Layout untuk menggantikan tali kuasa dengan tembaga. Ia dipercayai bahawa semakin besar paving tembaga, semakin besar arus yang boleh dibawa. Malah, ia sepatutnya adalah bahawa semakin besar kawasan melintas (lebar * tebal) tembaga, semakin kecil kesan jejak per unit panjang, dan semakin kecil generasi panas. Kemampuan pengurusan semasa adalah pada dasarnya masalah meningkat suhu Trek. Kita patut guna perhitungan kuantitatif untuk menentukan saiz bekalan kuasa bahagian Trek, dan jangan meletakkan tembaga lebih. Secara umum, meningkat suhu 30°C hingga 40°C boleh diterima, dan ia juga dipengaruhi oleh peranti pemanasan sekitar dan tidak boleh melebihi suhu nominal papan resin epoksi (FR4 perlu disimpan di bawah 120°C). . Peraturan ibu jari: Untuk meningkat suhu sederhana (di bawah 30°C) dan semasa kurang dari 5A · Untuk tembaga 1oz, gunakan foil tembaga dengan lebar sekurang-kurangnya 12 juta untuk semasa 1A · Untuk tembaga 2oz, gunakan sekurang-kurangnya 7 juta foil tembaga untuk semasa 1A · pesawat GND, cuba untuk menjaga pesawat tanah selamat, jangan pecah atau lalui wayar di atas pesawat tanah, Tapi sukar untuk mencapainya dengan papan dua sisi. Papan PCB berbilang lapisan mesti mematuhi prinsip ini. Tetapi kadang-kadang apabila diperlukan untuk membahagi tanah digital, tanah analog atau pesawat tanah tenaga tinggi dan rendah, diperlukan untuk membahagi pesawat tanah, tetapi pada akhirnya, dua pesawat tanah terpisah mesti disambung melalui beads magnetik atau 0 ohm resisten untuk menjaga sambungan elektrik dan konsistensi. Pesawat tanah lengkap sangat penting untuk anti-gangguan papan PCB dan kawalan impedance, kerana ia merupakan rujukan dan laluan kembali bagi isyarat. Sirkuit balas dalam bekalan kuasa tukar DC-DC adalah satu-satunya isyarat kunci dalam garis isyarat. Ada dua cara untuk menyelesaikannya: 1. Guna jejak balas sebagai pendek yang mungkin untuk minimumkan bunyi yang ditangkap; 2. Jauhkan diri dari sumber bunyi, seperti induktor atau diod. Kadang-kadang untuk menghindari sumber bunyi, ia juga diperlukan untuk Trace untuk pergi lebih lama.