Elektronik tasarım - Adım aşağı dönüştürücü PCB tasarım yapılandırması adımları

Eğer değiştirilmiş modu güç temsilleri (SMPSs) performans ve stabilit dengelenmek isterse, PCB yapılandırması özellikle önemlidir, ama sık sık gözden geçirilir. Yapılandırma yanlış ise, kötü çıkış voltaj düzenlemesi ve Abnormal veya hatta aygıt başarısızlığını değiştirmesi gibi çeşitli sorunlar yaratacak. PCB tasarımı sık sık tamir sürecinde ayarlanır, bu sorunlar mümkün olduğunca kaçınmalıdır. Ancak, PCB'yi sipariş etmeden önce yapılandırma süreci hakkında zamanı geçirebilirseniz, bu kısıtlıklar kolayca üstlenebilir. Bu makale, bir dahaki sefere PCB tasarımının yapılandırmasını tasarladığınızda size hızlı bir üretim prototipi hazırlamaya yardım etmek için beş basit adım tanıştırır.

Sunucuları, tabletleri ve elektronik terminalleri tasarlamak istediğinizde riski azaltmak istiyorsanız, değerlendirme modulu ya da ürün el kitabındaki PCB tasarımın yapılandırma örneklerini doğrudan kopyalamak daha iyi, fakat birçok sebep dirençliği yaratacak. Bu makale PCB'yi detaylaştırıyor. Tasarım yapılandırması beş adım TPS62xxx'in yapılan değiştirmesi ile her dolar dönüştürücüsüne uygulanır. İçindeki MOSFET ve in şa edilmiş döngü kompensyon devreleri PCB tasarımı ve yapılandırma için gereken zorluk ve zamanı azaltır, bu yüzden PCB tasarımı ve ayarlamasını cihazdaki çok basitleştirir.

1. adım: Girdi kapasitesini ayarlayın ve bağlayın

Bir dolar dönüştürücü stabil çalışmak için, girdi kapasitesinin en önemli tek komponenti. Bu yüzden ayarlama sıralaması sadece çipine ikinci olmalı, ve kapasitör ve çip yoldaki engellerden kaçınmak için hemen bağlanılmalı, çünkü V= L*dI/dt Elektrik tasarımının değiştirmesi ve temel giriş kapasitörü terminalinin daha fazla parazit etkinliği oluşturuyor. PVIN ve PGND terminalleri arasındaki fazla voltaj yükselmesi çipinin bozulmasına sebep olabilir.

2. adım: induktor ve SW düğüm bufferini ayarlayın ve bağlayın

induktor ve SW düğüm bufferinin yapılandırması ve bağlantısı (gerekli ise) de çok önemlidir. Bazen devre tahtasında bir bufer devre ihtiyacı var. SW düğümünün yükselmesi ve düşüşüm zamanı yavaşlatarak SMPS'nin elektromagnetik araştırması azaltılır, ama aynı zamanda değiştirme kaybını arttırır ve etkinliğini azaltır. SW düğüm voltasyonunun yükselmesi ve düşüşüm zamanı, yere giriş voltasyonundan çok kısa, ve bu da SMPS'nin en önemli elektromagnetik interferinin kaynağıdır. Modern SMPS genellikle elektromagnet arayüzünü azaltmak için teknoloji içerir. Örneğin, bu zamanda, resistor/capacitor (RC) bufferi PCB tasarım yapılandırmasına ayarlandı. SW ve PGND pinleri arasındaki en kısa bağlantı kurun ve parazitik incelemesini azaltın

3. adım: Çıkış kapasitesini ve VOS pin ayarlayın ve bağlayın

Çıkış kapasitörü enerji komponentlerinin bağlantısı (iç MOSFET, girdi kapasitörü, çıkış kapasitörü, induktor ve seçeneksel buferi) içindeki son elementdir. Bu, induktor ve elektrik toprakları arasındaki mesafeyi kısaltmak için elektrik topraklarına bağlı sistemin son komponenti. Eğer kapasitör doğru ayarlanmıyorsa, sık sık sık çıkış voltaj düzenlemesini sebep eder.

VOS girdi pin en önemli küçük sinyal bağlantısıdır. Eğer doğru yönlendirilmezse ya da çok gürültü olursa, kötü çıkış voltaj düzenlemesine, atları değiştirmeye ve çip başarısızlığına bile sebep olabilir. Düzenleme ayarlarından sonra, VOS pin büyük önemlidir. Diğer sinyal rotasyonu için, VOS pin kısa ve doğrudan çıkış kapasitesine bağlanmalı. Çünkü TPS62130A'nin pinleri, iki viali ve bağlı izleri VOS pini ve çıkış kapasitesini bağlamak için kullanılabilir. Bu yüzden devredeki diğerlerinden daha iyidir. Güç komponentleri.

4. adım: Küçük sinyal komponentlerini ayarlayın ve bağlayın

Analog ve dijital komponentleri, FB pin voltaj bölücüsü, yumuşak başlangıç kapasitörü ve tüm küçük değeri kapasiteleri (0.1 µF gibi) elektrik teselli komponentleri ve düğümleri ile karşılaştırdığı sürece küçük sinyal komponentleri denilebilir. Analog küçük sinyal komponentleri ses için çok hassas. Her komponent çip'e yakın noktasını ayarlayın ve sesi duyarlığını azaltmak için doğrudan ve kısa bir yol kullanın.

FB düğümün büyüklüğü gürültü alması ve iyi çıkış voltaj düzenlemesini sağlamak için mümkün olduğunca azaltılmalı; ortak analog veya sessiz yerleştirmeyi kullan ve bağlantı zorluklarını azaltmak için PCB'nin aynı tarafında tüm komponentleri yerleştirin. Eğer küçük sinyal komponentleri doğru ayarlanmıyorsa, ortak sorunlar kötü çıkış voltaj düzenlemesi, dayanamayan yumuşak başlangıç ve aygıt operasyonu sorunları dahil olur.

5. adım: Tek nokta toprak yap ve sistemin diğer kısmına bağla

Yerleştirme tasarımı, ürün kitabındaki tavsiyelerine bağlı olmalı. Bu da sesli güç komponentleri yerleştirmeye ve daha sessiz küçük sinyal komponentleri de yerleştirmeye çalışıyor. Eğer yukarıdaki öneriler ve adımlar takip edilerse, relevanlı ayarlar tamamlandı. Sonra, iki yer aynı noktada kesilir, genelde çip altındaki sıcaklık deposunda yerleştiriler ve sıcaklık deposu da yerleştirilmeli.

Yeraltı tasarımı tamamlandıktan sonra, bu devre, deliklerden geçen diğer bölgelere bağlı olmalı. Çünkü giriş voltajı, çıkış voltajı ve yer genellikle iç PCB katmanın uçağına bağlı, sonra da her devre, deliğin başlangıçta yeraltından bağlı olması en iyidir. Sonra sıcaklık patlaması sıcaklığı PCB katmanına, çipinin en iyi sıcaklık performansını sağlamak için taşınabilir.

Döşekler tarafından genellikle giriş ve çıkış kapasitelerinin yeryüzünde bulunur. Genelde sistem toprak uçağında sessiz yerleştirilmiş komponentlerin deliklerinden ayarlanması tavsiye edilmez çünkü ağda toprak uçağının sesi olabilir. Bu alanları direkt AGND'e bağlamak en iyisi. Pin sıcaklık patlaması için tek bağlantı noktası olarak servis ediyor.

Özel düşünceler

Özellikle önerilen yapılandırmaları ve örnekleri anlamak için aygıt el kitabını okumayı unutmayın. Çoğu aygıt yapılandırmaları için, tanımlamalar ve örnekler yeterli. TPS62360 gibi wafer çip seviyesinde, karıştırıcı yapılandırmalar birçok WCSP dolar dönüştürücüsünde olabilir, çip pin VIN ve PGND pinleri arasında SW pin koyuyor. Eğer ilk adımı takip ederseniz, SW pin girdi kapasitesinin altından itibaren, girdi kapasitesinin SW bağlantısını bloklayacağı sürece. Feet, bazı tasarımcılar bu yaklaşımı reddediyor,

Çünkü izler, giriş kapasiteleri gibi küçük komponentlerin terminalleri arasında bağlanmak için oldukça ince olmalı.

Eğer bu izler kurulamazsa, SW pin ve induktoru bağlamak için delikten bir delik kullanılabilir. Bu delikten ve daha uzun bir bağlantı arttırmasına rağmen elektromagnet etkilenmesine sebep olur. Çünkü parazitik etkilenmesi diğer etkilerle serilerde bağlanıyor, bu delikler tarafından Inductance arttırması az etkilendir. Girdi kapasitesini taşımanın ideal pozisyonuna karşılaştırıldığında, bu yolun deliğinden bir delik kullanmak tavsiye ediliyor.

sonuç olarak

PCB tasarımı ve SMPS yapılandırmasını tasarladığında, lütfen aygıt el ve değerlendirme modulunun örneklerini ve önerilerini göster. Eğer tamamen kopyalama ya da referans için temel yoksa, yüksek kaliteli dolar dönüştürücü yapmak için beş basit adım kullanabilirsiniz:

1. Girdi kapasitesini ayarlayın ve bağlayın;

2. İndukatörü ve SW düğüm bufferini ayarlayın ve bağlayın;

3. Çıkış kapasitesini ve VOS pin ayarlayın ve bağlayın;

4. Küçük sinyal komponentlerini ayarlayın ve bağlayın;

5. Tek nokta toprak yapın ve sistemin diğer kısmına bağlayın.

Eğer yukarıdaki adımları takip ederseniz, sunucular, tabletler ve elektronik terminaller gibi adım a şağı dönüştürücüleri kullanan sistemler için ses tasarımı ve üstün performansı sağlayacaktır.