Berita PCB - Beberapa tip bentangan PCB SMPS dan masalah bunyi dan panas

Sama ada melaksanakan pertukaran ac-DC atau pertukaran DC-DC, penukaran bentangan bekalan kuasa biasa dalam rancangan tenaga tinggi dan mesti dibina dengan hati-hati. Walaupun sistem ini sangat umum, ia cenderung kepada radiasi EMI disebabkan perubahan cepat dalam tekanan dan semasa menukar. Penjana jarang mampu melaksanakan rancangan sedia ada pada sistem baru kerana perubahan kecil di satu kawasan boleh mencipta masalah EMI yang sukar dijanjosis.

Dengan pemilihan bentangan dan kabel PCB yang betul, bunyi boleh dihentikan daripada menjadi masalah besar pada output SMPS. Penukar tegangan rendah boleh dibeli sebagai ics dengan faktor bentuk berbeza, tetapi penukar tegangan tinggi perlu dibuat dari komponen diskret pada papan dedikasi. Berikut adalah beberapa tip bentangan SMPSPCB yang penting untuk membantu anda menjaga komponen sejuk dan mencegah masalah bunyi dalam sistem anda.

Masalah bunyi dan panas dalam bentangan PCB SMPS

Tiada penyelesaian: mana-mana SMPS akan menghasilkan bunyi frekuensi-tinggi sederhana disebabkan tindakan tukar pemacu transistor. Sebagai kenyataan, anda menukar ripple frekuensi rendah (iaitu, dijana dari penyesuaian gelombang penuh semasa penyesuaian ac-DC) ke bunyi penyesuaian frekuensi tinggi. Walaupun pertukaran ini menghasilkan output DC yang lebih stabil, masih ada dua sumber bunyi yang penting:

Bunyi tukar langsung dari unsur tukar.

Bunyi sementara di tempat lain dalam sistem.

Bunyi akan muncul pada output unit SMPS dalam bentuk bunyi kondukti dan bunyi radiasi. Walaupun penyebab setiap masalah sukar untuk dijanjosis, dua jenis bunyi boleh mudah dibedakan. cabaran rancangan lain dalam bentangan SMPSPCB adalah panas yang dijana di papan. Sementara ini boleh dipengaruhi dengan memilih frekuensi PWM yang betul, siklus tugas, dan masa naik, anda masih perlu menggunakan strategi pengurusan panas yang betul di papan. Dengan dua cabaran ini dalam fikiran, mari kita melihat beberapa perincian untuk dicatat dalam LAYOUT SMPSPCB.

Pengurusan panas

Idealnya SMPS akan menghapuskan kuasa sifar, walaupun ini tidak benar-benar berlaku. Transistor penukaran anda (dan pengubah input untuk penukaran AC-DC) akan hilang sebahagian besar panas. Walaupun efisiensi boleh mencapai 90% dalam topologi bekalan kuasa menukar, kuasa MOSFEt masih boleh mengeluarkan banyak panas semasa menukar. Sebuah latihan biasa di sini adalah untuk meletakkan radiator pada kumpulan switch kekunci. Pastikan untuk menghubungkan semula mereka ke formasi tanah untuk mencegah EMI baru.

Dalam bekalan tenaga tinggi/arus tinggi, radiator ini boleh cukup besar. Anda boleh pasang peminat dalam chassis untuk meningkatkan kemampuan penyebaran panas sistem. Juga, pastikan mengikut praktek yang baik untuk memulakan peminat untuk mencegah masalah EMI baru.

Beberapa tip bentangan SMPSPCB

Stack anda

Bentangan anda akan membantu pengurusan panas ke suatu kadar, tetapi ini adalah determinan yang lebih besar sensitiviti EMI. Secara umum, bunyi yang dilakukan ditangani dengan menggunakan penapis EMI pada sirkuit input dan output. Seperti banyak isu EMI dalam sistem kelajuan tinggi/frekuensi tinggi, tumpuan anda akan menjadi determinan utama resisten terhadap EMI radiasi.

Julat frekuensi korelasi operasi SMPS adalah? 10 KHZ untuk? 1MHz, jadi EMI radiasi akan merasakan bunyi yang disebabkan. Oleh itu, anda ingin meletakkan lapisan pendaratan langsung di bawah lapisan permukaan dengan semua komponen kuasa. Ini akan memastikan induksi loop rendah untuk sirkuit permukaan. Setiap isyarat bunyi yang disegerakan ke output biasanya dihapuskan dengan penapisan pada output.

The transient ringing

Transient adalah masalah yang lebih sukar untuk diselesaikan kerana ia berkaitan dengan laminasi and a, kabel, kehadiran lubang, dan pemisahan/impedance berlebihan. Seperti yang berlaku dalam rancangan kelajuan tinggi, jangan lalui sebarang tembaga membawa isyarat tukar ke dalam ruang tanah, kerana ini akan membentuk jenis tertentu struktur antena yang akan radiasi dengan kuat semasa transisi. Transient ini cenderung menjadi frekuensi tinggi (mana-mana dari 10 hingga 100 MHZ).

Masalah bunyi sementara adalah masalah pengurusan impedance. Impedansi tinggi menghasilkan tekanan yang kuat. Komponen akan ditempatkan dengan corak pad yang betul untuk mengurangkan impedance dalam PDN papan.