PCB Блог - оптимизация мощности модуля конфигурации PCB

начать с схемы питания панель PCB, схема PCB, пример и техника оптимизации характеристик модуля питания. планирование схемы питания, Первое соображение - площадь физических контуров двух переключателей тока. Хотя эти контуры в основном невидимы в модуле питания, по - прежнему важно понимать соответствующие пути прохождения двух цепей, так как они простираются за пределы модуля. The current self-conducting input bypass capacitor (Cin1) passes through the high-side MOSFET during the continuous on-time of the MOSFET, reaches the internal inductor and the output bypass capacitor (CO1), конденсатор с параллельным входом. время отсечки MOSFET на внутренней высокой стороне и время прохождения MOSFET на низкой стороне. энергия, хранимая во внутренних индукторах, возвращается в GND через выходной байпасный конденсатор и нижний боковой поток MOSFET. The region where the two loops do not overlap each other (including the boundary between the loops) is the high di/область dt - тока. The input bypass capacitor (Cin1) plays a key role in supplying high frequency current to the converter and returning it to its source path. The output bypass capacitor (Co1) does not carry as much AC current, Но он выступает в качестве высокочастотного фильтра шумов выключателя. по вышеуказанным причинам, входной и выходной конденсатор должен быть как можно ближе к соответствующим выводам VIN и VOUT на модуле. Как показано на диаграмме 2, сохраняя как можно более короткие и широкие линии следов между блокирующими конденсаторами и их соответствующими пятками VIN и VOUT, можно минимизировать индуктивность этих соединений.

уменьшение панель PCB Эта схема имеет два основных преимущества. Улучшение характеристик прибора путем содействия передаче энергии между Cin1 и CO1. Это гарантирует, что модуль имеет хороший обход ВЧ, снизите пик индуктивного напряжения с высоты ди/ток dt. Он также снижает шум и напряжение оборудования, чтобы обеспечить правильное управление. второй, уменьшение электромагнитных помех. конденсатор, связанный с менее паразитной индуктивностью, Уменьшение эмиссии. Ceramic capacitors (X7R or X5R) or other low ESR type capacitors are recommended. добавление дополнительных входных конденсаторов будет эффективным только в том случае, если они приблизятся к зажимам GND и VIN. модуль питания уникальный, внутренне присущий низкий уровень радиации и проводимости EMI, Руководство по планировке PCB. схему контура для текущего пути обычно игнорируют, Но он играет ключевую роль в оптимизации дизайна питания. Кроме того, линия приземления на син1 и CO1 должна быть как можно более короткой и шириной, открытый арочный с прямым соединением, which is especially important for the input capacitor (Cin1) ground connection with high AC current. Ground pins (including exposed pads), конденсатор ввода - вывода, конденсатор с мягким пуском, резистор обратной связи в модуле должен быть полностью подключен к возвратившемуся слою PCB. возвращаемый слой может быть использован в качестве пути возврата тока крайне низкой индуктивности, а также в качестве горячей осадки, как указано ниже.. The feedback resistor should also be placed as close as possible to the FB (feedback) pin of the module. извлечение потенциального шума для сведения к минимуму этого узла с высоким сопротивлением, крайне важно как можно короче сохранять траекторию между выводом FB и выводом центра резистора обратной связи. Доступные компенсационные элементы или конденсаторы переднего питания должны быть как можно ближе к резистору обратной связи.

Thermal Design Recommendations
While the compact layout of the module provides electrical benefits, Он оказывает негативное влияние на тепловое проектирование, потреблять эквивалентную мощность из небольшого пространства. Учитывая это, модуль мощности герметизирован обратной стороной, спроектирован большой открытый арочный и осуществляется электрическое заземление. This pad helps provide very low thermal impedance from the internal MOSFET (which usually generates most of the heat) to the PCB. The thermal impedance (θJC) from the semiconductor junction to the outer package of these devices is 1.9 градусов по цельсию/W. Несмотря на то, что значение JC для достижения профессии является идеальным, low θJC values are meaningless when the thermal impedance (θCA) of the outer package to air is too great! путь к низкоомному теплоотдаче без сопротивления окружающего воздуха, the heat* cannot be dissipated on the exposed pad. поэтому, Что же это за решение?? тепловое сопротивление от открытого паяльного диска до воздуха полностью контролируется конструкции PCB и соответствующими радиаторами. Теперь быстро узнайте, как сделать простую тепловую конструкцию PCB без радиатора, Потому что тепловое сопротивление между переходом и верхней частью крышки относительно высокое, in this estimate from When considering the thermal resistance (θJT) from the junction to the surrounding air, Мы можем игнорировать все пути охлаждения. первый шаг теплового проектирования - определить потребляемую мощность. The power dissipated by the module (PD) can be easily calculated using the efficiency graph (η) published in the datasheet. Затем мы используем дизайн, чтобы ограничить температуру двумя, Tambient and номинальная температура перехода, TJunction (125°C), определение теплового сопротивления модуля, встроенного в PCB. We use a simplified approximation of convective heat transfer from the surface of a PCB (with undamaged one-ounce copper heat sinks and numerous thermal vias on both the top and bottom layers) to determine the board area required for heat dissipation. The required PCB area approximation does not take into account the role of thermal vias that transfer heat from the top metal layer (where the package is connected to the PCB) to the bottom metal layer. нижний слой служит второй поверхностью, конвекция может переносить тепло из этого слоя через пластину. приблизительное значение площади активной платы:, использовать не менее 8 - 10 тепловых отверстий. тепловое сопротивление горячего проходного отверстия приближено к следующему уравнению:. приблизительное значение для диаметров 12 и 0.5 унций медной боковой стенки. вся область под открытым электродом проектирована как можно больше отверстий для отвода тепла, решетка с интервалом 1 - 1 для образования этих отверстий.5 мм. модуль питания предлагает альтернативные варианты комплексного проектирования источников питания и типичной конфигурации PCB для постоянного тока/преобразователь постоянного тока. а проблемы с раскладкой устранены, для оптимизации модульных свойств с хорошими боковыми и тепловыми характеристиками панель PCB проектировать.