PCB Блог - Быстрое создание печатных плат - панелей для переключения питания

сегодня стабилизатор напряжения и питание становятся компактнее и сильнее, повышение частоты выключений является одной из главных проблем, с которой сталкиваются Разработчики, производство печатных плат проектирование становится все труднее. На самом деле, схема печатных плат стала водораздел, отличающих дизайн питания переключателей. в данной статье содержатся предложения о том, как создать конфигурацию печатных плат.

рассмотрим вопрос о снижении 24V до 3.3 вольт уровня стабилизатора напряжения 3A. первоначально разработка такого регулятора мощностью 10 Вт не казалась слишком сложной задачей, и разработчики могли бы вскоре перейти к этапу внедрения. Однако давайте посмотрим, какие проблемы возникнут на практике после внедрения таких программ, как Webench. если мы введем вышеуказанные требования, то Webench выберет LM25576 из серии "Simpler Switcher" на нескольких интегральных схемах (включая устройство ввода 42V 3A FET). этот чип был запечатан в герметике TSSOP - 20 с горячей прокладкой. меню Webench содержит оптимизацию дизайна для объёма или эффективности. для проектирования требовалось большое количество индукторов и конденсаторов, а для этого требовалось больше пространства на панелях PCB. Webench предлагает параметры, указанные в таблице 1.

Следует отметить, что эффективность составляет 84 процента., Эта эффективность достигается при очень низком давлении на входе и выходе. В данном случае, вход/коэффициент выхода больше 7. Вообще говоря, можно использовать двухступенчатые схемы для снижения соотношения низшего и низшего уровней, Однако эффективность, достигаемая двумя регулирующими органами, не будет лучше. След., мы выбираем частоту переключения печатных плат район. высокая частота переключения создает проблемы с раскладкой. Webench может генерировать схемы, содержащие все активные и пассивные элементы. Посмотрите на текущий путь: кольцевая дорога с красной меткой FET в режиме пропуска; маркировать контур полевой трубы как зеленый и держать в закрытом состоянии. Мы можем наблюдать две разные ситуации: две цветовые области и только одну цветовую область. Мы должны обратить особое внимание на последнюю ситуацию., Поэтому ток чередуется между нулем и полной шкалой. Эти районы выше/dt. высокий/ДТ переменный ток создаёт значительное магнитное поле вокруг панель PCB проволока, Это станет основным источником помех для других устройств в цепи, даже для других устройств в одной и той же или соседней цепи панель печатных плат. если это не переменный ток, путь к общему току не очень важен, Ди/Dt эффект гораздо меньше. С другой стороны, со временем эти районы будут подвергаться большей нагрузке. В данном случае, обычный путь от диодного катода к выходу, а также от выходного заземления к аноду диода. заряд и разряд в качестве выходного конденсатора, конденсатор вырабатывается высоко/dt. все сегменты выходного конденсатора должны отвечать двум условиям: из - за высокого тока они должны быть очень широкими, Они должны быть как можно короче, чтобы свести к минимуму/эффект dt.

Ключевые моменты проектирования разводки печатной платы

На самом деле, Конструкторы не должны осуществлять так называемую традиционную компоновку с помощью проводов из VOut и заземления в конденсатор. Эти провода будут передавать переменный ток, Таким образом, прямое соединение выходов и заземления с зажимами конденсатора - это лучший способ. Этот переменный ток появляется только на конденсаторах. Другие провода, соединяющие конденсаторы, теперь почти имеют постоянный ток, Ты в порядке/Да, хорошо.. земля - это еще одна проблема, которую часто неправильно понимают. Просто на "втором этаже" поставить пласт и все заземленные соединения с ним не будут работать хорошо. Посмотрим, почему.. Наш пример конструкции имеет ток до 3 А, который должен течь от земли обратно к источнику (автомобильному аккумулятору 24 В или источнику питания 24 В). заземление диода, Кут, CIN, нагрузка будет иметь больший ток, А заземление выключателя регулятора будет иметь небольшой ток. Это также относится к заземлению делителя сопротивления. если все вышеуказанные наконечники заземляются к одному пласту, произойдёт отскок земли. хотя очень маленький, чувствительные точки в цепи (такие как резистивный делитель, через который получается напряжение обратной связи) не будут иметь стабильного заземления. Таким образом, будет сильно влиять на точность регулирования напряжения. In fact, источник, скрытый в плоскости второго уровня также вызывает "вызов", очень трудно локализовать. Кроме того, соединение с высоким током должно быть связано через отверстие, Это другой источник помех и шума. лучшее решение заключается в том, чтобы соединить CIN с землей в звездные узлы проводника со всеми большими токами на входе и выходе цепи. Этот звездообразный узел соединяет плоскость заземления и два соединения заземления с малым током (IC и делитель напряжения). Теперь уровень земли будет чистым: нет высокого тока, прыжок без земли. заземление со средней звездой на все высокие токи. Все, что нужно сделать разработчику, это сделать заземляющие провода (все на верхнем слое печатной платы) как можно короче и толще. узлы, которые необходимо проверить, это те высокоомные узлы, которые уязвимы для помех. ключевой узел - Это кнопка обратной связи с интегральной схемой, Его сигнал поступает из делителя сопротивления. Вывод FB является входом для усилителя (например, LM25576) или компаратора (например, гистерезисного регулятора). В обоих случаях сопротивление точки FB достаточно высокое. поэтому, делитель сопротивлений должен располагаться справа от выпадника FB, использовать короткую проводку от делителя сопротивления к FB. вывод из выходного потенциометра сопротивлений является низким сопротивлением, и можно использовать более длительный вывод для подключения к делителю сопротивлений. Здесь важно соединение, а не длина провода. Другие узлы не так важны. Не бойся переключать узлы, диод, Кут, Переключить регулятор IC, & CIN.

Метод проводки

Способ подключения будет иметь значение для резисторного делителя. этот провод соединяется с омическим делителем, Он возвращается в Кут. Мы должны позаботиться о том, чтобы петля не создавала открытых зон. открытая область в качестве приемной антенны. если мы сможем обеспечить, чтобы грунт под линией не мешал, зона, окруженная землей под проводами и проводами, а также расстояние между первым и вторым слоями должны быть защищены от помех. Теперь ясно, почему земля не должна быть на 4 - м этаже, с заметным увеличением дальности. другой способ - соединение заземления с делителем сопротивления на первом слое, параллельно и как можно ближе, чтобы меньше. Эти точки применимы ко всем проводам, проходящим по сигналу: сенсорное соединение, выход усилителя, ввод ADC или звукового усилителя. каждый аналоговый сигнал должен обрабатываться, чтобы уменьшить возможность его улавливания. Требование минимизировать открытую площадь платы, когда это возможно, также относится к дорожкам с низким импедансом; в этом случае мы имеем потенциальный источник («антенна»), излучающий мешающие сигналы на другие части печатной платы или на другое оборудование. вновь подтвердить, Чем меньше площадь открытых плит, лучше. важное значение имеют и два других провода., вывод ленты из переключателя интегральной схемы на диоды и узлы индуктивности; второй - от диода до узла. Эти два провода ди очень высокий/При включении dt - выключателя и подключении диода, Поэтому эти провода должны быть как можно короче и толщиной. от узла до индуктора и провода от индуктора до коута менее важны. В данном случае, относительная постоянство индуктивного тока, медленное изменение. Все, что нам нужно сделать, это обеспечить, чтобы это была точка с низким сопротивлением, чтобы свести напряжение к минимуму..

Практический анализ проб

Основным компонентом является контроллер, работающий с внешними полевыми транзисторами в корпусе MSOP-8. обратите внимание на пробелы вблизи CIN, место соединения конденсатора с анодом на диоде. Вы не можете позволить "питание заземления" провода в еще немного короче! Полевой транзистор [SW] можно сдвинуть на несколько миллиметров вверх, чтобы укоротить провод между катодом, катодом и полевым транзистором. область COUT не видна. Но мы можем заметить, что резисторный делитель (FB1-FB2) очень близок к этой микросхеме. FB2 соединяется с другим отдельно взятым пластом, заземляющий зажим интегральной схемы обрабатывается так же. соединять сигнал с заземленным слоем, заземление от сети панель печатных плат использовать три прохода. здесь, в заземлении "сигнал" не видно никакого наземного отскока. если вы можете следовать этим простым правилам, дизайн PCB будет более плавным. перед началом проектирования компоновки, тратить время на обдумывание печатных плат проектирование макета даст эффект мультипликации, Это поможет вам сэкономить время и устранить аномалии в будущем переключении питания.