Новости PCB - встроенный ключ PCB

In any switching power supply design, the physical design of the PCB board is the last link. If the design method is improper, PCB может излучать слишком много электромагнитных помех, что приводит к дестабилизации работы электропитания. As a designer, Вы должны понять физический принцип работы схемы и спроектировать высокое качество PCB.

The switching power supply contains high-frequency signals. любая линия печати на PCB может быть использована в качестве антенны. длина и ширина линии печати повлияют на ее сопротивление и индуктивность, thereby affecting the frequency response. Even printed lines that pass DC signals can couple to radio frequency signals from adjacent printed lines and cause circuit problems (and even radiate interfering signals again). поэтому, all printed lines that pass AC current should be designed to be as short and wide as possible, Это означает, что все компоненты, подключенные к линии печати и другим силовым линиям, должны быть расположены в очень близком месте. The length of the printed line is proportional to its inductance and impedance, обратная зависимость ширины от индуктивности и импеданса печатной схемы. The length reflects the wavelength of the printed line's response. удлинение длины, чем ниже частота передачи и приема электромагнитных волн, and it can radiate more radio frequency energy.
Выбор подходящего модуля MOSFET для проектирования электрических переключателей или синхронных коммутационных функций также поможет уменьшить электромагнитные помехи. когда устройство MOSFET отключено, low C▼oss▼ (like FDS6690A) can reduce spike interference.
Main current loop
The current loops of the three main switching power supply structures, pay attention to their differences.
у каждого переключателя есть четыре контура тока, эти циклы относительно самостоятельны. On a well-layout PCB, the order of importance is as follows:
Power switch AC circuit
output rectifier AC circuit
Input signal source current loop
output load current loop
The input signal source and output load current loop usually have no problems. волны тока в этих цепях накладываются на ток большого постоянного тока и малый ток переменного тока.. Эти два контура обычно требуют специального фильтра, чтобы предотвратить утечку шумов переменного тока в окружающую среду. The input and output current loops should only be соединениеed to the power supply from the terminal of the filter capacitor respectively. заряд входного конденсатора по приблизительному току постоянного тока, but it cannot provide the high-frequency current pulses required by the switching power supply. фильтрующие конденсаторы играют в основном роль широкополосного накопителя; так же, the output filter capacitor is also used to store the high-frequency energy from the output rectifier and at the same time eliminate the DC energy of the output load loop. поэтому, the terminals of the input and output filter capacitors are very important. Если соединение между входом/output circuit and the power switch/схема выпрямителя не может быть соединена непосредственно с зажимом конденсатора, the AC energy will "flow through" the input or output filter capacitor And radiate to the environment.
форма тока в двух основных режимах работы PWM генерирует гармоническую форму тока, значительно превышающую частоту переключения.
фазовращательная фазовращающая, фазосдвигающая переменного тока с переключателем питания и выпрямителем с высокой амплитудой трапециевидного тока. гармоническая составляющая этих форм очень высока, and their frequency is much greater than the fundamental frequency of the switch. пиковая амплитуда этих переменных токов может достигать 5 раз от непрерывной входной амплитуды/выходной ток постоянного тока. The transition time is usually about 50ns. Эти два контура наиболее восприимчивы к электромагнитным помехам.
The designer must lay out these AC loops before wiring other printed lines in the power supply. The three main components of each loop (filter capacitor, power switch or rectifier, inductor or transformer) should be placed adjacent to each other and adjusted Positioning the components so that the current path between them is as short as possible to ensure that the length of the current path is shortened.
печатные схемы в этих схемах также оказывают наибольшее влияние на измерительную эффективность преобразователей. Choosing packages such as DPAK or SO-8 can carry out signal transmission while dissipating heat. Полупроводники и продукты других поставщиков могут сочетать функции теплоотвода и передачи сигналов.
Grounding is important
Grounding is the bottom branch of the current loop discussed earlier, Но она играет важную роль как общий опорный пункт цепи. поэтому, the placement of the grounding wire should be carefully considered in the layout. смешение различных заземлений может привести к дестабилизации работы электропитания.
Переключить три основных схемы заземления в структуре питания.
The design should make sure that another "control ground" has been considered. это место соединения с управлением IC и всеми соответствующими пассивными элементами, очень чувствительное. Therefore, только после того, как расставлены другие схемы переменного тока, их надо поместить. пункт связи между Управлением заземлением и другими заземлениями очень особенный. обычно, the connection point is located at the common end of all the components of the control IC that induce a small voltage. Эти точки соприкосновения включают в себя публичный конец чувствительного резистора и нижнюю часть потенциометра выходного сопротивления в коммутаторе режима тока. его функция заключается в создании низкошумового Кельвина между чувствительным элементом и чувствительным входом, чувствительным к погрешности напряжения или усилению тока. connect. If the control ground is connected to any other point, шум из этих дополнительных контуров наложен на управляющий сигнал, which will affect the operation of the control integrated circuit.
конструктор должен обеспечить, чтобы каждый заземляющий зажим с высоким током использовал как можно более короткие и широкие линии печати. Generally, общий зажим фильтра должен быть единственным соединением, соединяющим другие точки соприкосновения с заземлением при большом токе.
High voltage AC node
There is a node in each switching power supply. Compared with other nodes, Это максимальное напряжение переменного тока. This node is the AC node that appears at the drain (or collector) of the power switch. в неизолированной системе постоянного тока/DC converter, this node can also be connected to the inductor and (or output to) the rectifier; in the structure of the isolation transformer, узел отделен от катушки трансформатора. It still appears as a public node in electrical performance, Но она отражается только на трансформаторах, and each one needs to be designed separately.
в этом разделе будут разные вопросы. Its AC voltage can be capacitively coupled to the printed lines of different metal layers nearby and radiate electromagnetic interference. Однако, printed lines usually must also dissipate heat for power switches and rectifiers, особенно для питания на поверхности. From an electrical point of view, линия печати должна быть как можно меньше, but from a heat dissipation point of view, Должно быть больше.. In the design of surface mounting, есть хороший компромисс, making the top PCB board the same as the bottom PCB board, and connecting them together through many holes (or vias).
A good way to enhance the heat dissipation capacity of the PCB board and reduce the capacitive coupling of other printed lines.
Эта технология значительно снижает емкостную связь с другими печатными линиями, but it doubles the heat dissipation and surface area. Take a SO8 packaged N-channel power MOSFET (such as FDS6670A) as an example. верхняя часть меди всего 325 м2, and the thermal resistance in contact with air is 50 (C/W, plus another on the bottom layer of the PCB). соединять один лист через 8 проходных отверстий, the thermal resistance is reduced to 39 (C/W, because there are no metal wires carrying different signals on the other side of the board, емкость конденсатора снизится на один Уровень выше.
In via hole applications, Другие сигналы и заземление должны быть отделены от печатных линий высоковольтного переменного тока и частей для теплоотвода. в автономном коммутаторе, the ground wire may couple energy from this node and lead it out of the product through the AC plug, создавать чрезмерные электромагнитные помехи.
Parallel filter capacitor
Capacitors are often used in parallel to reduce the parallel equivalent series resistance (ESR) of the filter capacitor. Этот метод также позволяет каждому конденсатору разделять часть спектра тока в области гербовых волн, с тем чтобы каждый конденсатор мог нормально работать в пределах своих характеристик тока в области текстуры. Only when the printed line impedance between the capacitors and each ripple current source are the same, поток текстурных волн будет "усреднён", which requires that the printed lines between the capacitors between the rectifier or the power switch tube must be of equal length and width .
правильное размещение параллельного конденсатора является одним из ключей при проектировании питания выключателя.
It is very beautiful to place capacitors in columns and connect them in sequence. Однако, this layout will make the capacitor closest to the power switch or rectifier bear more ripple current than other capacitors, Таким образом, сокращается срок службы конденсатора.

The above is an introduction to the PCB design of embedded switching power supplies. Ipcb также предоставляет Производители PCB and PCB manufacturing technology.