PCB Teknik - Bölünmüş PCB masa düzeni tasarımı için elektrik temsili

İyi bir PCB tablosu tasarımı etkileşimliliğini iyileştirir, sıcak stresini azaltır ve izler ve komponentler arasındaki ses ve etkileri azaltır. Hepsi tasarımcının şu anki yönetim yollarını ve elektrik tasarımında sinyal akışını anlamasından geliyor. Bir prototip elektrik stripi ilk gücü kapatıldığında, sadece çalışan değil, aynı zamanda sessiz ve düşük ısı vardı. Ama bu nadir. Elektrik malzemelerini değiştirmek için ortak bir sorun "unstable" dalga formları değiştirmektir. Bazen dalga biçimleri akustik menzilinde ve manyetik komponentler sesli oluşturur. If the problem is with the layout of the printed circuit board, it can be difficult to figure out the cause. Bu yüzden, enerji tasarımı değiştirme başlangıcında PCB tasarımı düzeltmek çok kritik. Elektrik tasarımcıları teknik detayları ve son ürünlerin fonksiyonel ihtiyaçlarını iyi anlaması gerekiyor. Bu yüzden, bir kurulu tasarım projesinin başlangıcından beri, elektrik tasarımcısı kritik enerji tasarımlarındaki PCB tasarım tasarımcısıyla yakın çalışmalı. İyi bir dizayn tasarımı güç etkileşimliliğini iyileştirir ve sıcak stresini azaltır; daha önemlisi, sesi ve izler komponenti etkileşimlerini azaltıyor. Bu hedeflere ulaşmak için tasarımcılar şu anda yönetim yollarını ve sinyal akışını değiştirme güç tasarımının içinde anlamalıyız. Bu dizayn elementlerini aklında tutmak önemli.

FloorplanFor an embedded dc/dc power supply on large printed circuit boards, obtaining voltage regulation, loading transient response, and system efficiency requires placing the power supply output near the load device, minimizing interconnected impedance and conduction voltage drop on the PCB traces . Ateş stresini sınırlamak için iyi hava akışını sağlayın; Eğer zorlanmış hava soğutması mevcut olursa, güç sağlığını hayranına yaklaştırın. Ayrıca, induktorlar ve elektrolik kapasiteler gibi büyük pasif komponentler, güç MOSFET veya PWM kontrolörleri gibi düşük profil yüzeyi dağıtma yarı yönetici komponentlerinden hava akışını bloklatmamalı. Sistemdeki analog sinyallerine karıştırmayı engellemek için güç teslimatı altında duygusal sinyal çizgileri yerleştirmeyi mümkün olduğunca engellemek için; Aksi takdirde, içi bir yeryüzü uçağı güç sağlama katmanı ve korumak için küçük sinyal katmanı arasında yerleştirilmeli. Anahtar, sistemin ilk tasarımı ve planlama sahnelerinde güç malzemelerinin yerini, tahta uzay ihtiyaçlarını planlamak. Bazen tasarımcılar bu tavsiyeyi görmezden alıp büyük sistem tahtalarında "önemli" veya "heyecan verici" devrelere odaklanırlar. Güç yönetimi bir düşünce olarak görünüyor ve gemide güç malzemeleri yüksek uzaya yerleştirmek etkili ve güvenilir enerji tasarımlarına zarar veriyor. For multi-layer boards, a good approach is to place a DC ground or DC input/output voltage layer between the high-current power component layers and the sensitive small-signal trace layers. Yer uçağı ya da DC voltaj uçağı, sesli enerji izlerinden ve güç komponentlerden küçük sinyal izlerini koruyan elektrik alanı sağlar. Genel kural olarak, ne yeryüzü, ne de DC voltaj uça ğı bir çokatı PCB'nin ayrılması gerekiyor. Eğer bu bölüm boşa çıkamazsa, bu katlardaki izlerin sayısı ve uzunluğu azaltılmalı ve izleri etkileri azaltmak için yüksek akışın ile aynı yönde yerleştirilmeli. Elektrik sahnesi düzenleyici The switching power supply circuit can be divided into two parts: power stage circuit and small signal control circuit. Elektrik sahası devrelerinde yüksek akışları taşıyan komponentler vardır. Genellikle bu komponentler ilk olarak yerleştirilir. Sonra düzendeki özel noktalarda küçük sinyal kontrol devrelerin yerleştirilmesi. Yüksek ağımdaki izler, PCB induktansını, dirençliğini ve voltaj düşürmek için kısa ve geniş olmalı. Bu aspekt, yüksek di/dt puls akışları olan izler için özellikle önemlidir. Yüksek frekans ayırma kapasitörü CHF 0.1uf~10uf, X5R veya X7R dielektrik bir keramik kapasitörü olmalı. Bu ESL (etkileşimli seri indikatörü) ve ESR (ekvivalent seri direksiyonu) eksiksel düşük bir diziler vardır. Y5V gibi daha büyük kapasitetli dielektrikler farklı voltajlar ve sıcaklıklarda kapasite değerinde büyük düşmeleri olabilir ve bu yüzden CHF materyalleri değildir. This problem can be solved by adding two 1-mist high-frequency ceramic capacitors at the input end of each channel. Kapacitörler her kanalın sıcak döngü alanını ayırıp kullanmak kolaylaştırır. Taşıma dalga formu 30A'ye kadar yüklenmeye rağmen stabil. Yüksek DV/DT değiştirme alanı Bu bağlantı yüksek frekans ses komponentlerinde zengin ve EMI sesinin güçlü kaynağıdır. Söndürme bağlantısı ve diğer ses hassas izleri arasındaki bağlantı kapasitesini küçültmek için, SW baker alanını mümkün olduğunca küçük tutmak isteyebilirsiniz. Ancak, büyük bir induktor akışını yönetmek ve güç MOSFET için ısı dağıtma alanını sağlamak için, SW düğümünün PCB alanı çok küçük olmamalı. Genelde, artık korumayı sağlamak için temel bir bakra yağmur alanını değiştirme bölgesinde yerleştirmek öneriliyor. Eğer yüzeydeki dağ gücü MOSFET ve tasarımda induktorlar için ısı patlaması yoksa, bakar yağmur alanı yeterli ısı patlama alanı olmalı. DC voltaj birleşmeleri için (giriş/çıkış voltaj ve güç alanı gibi), bakra folisi alanını mümkün olduğunca büyük yapmak mantıklı. Çoklu vialar sıcak stresini daha da azaltmaya yardım eder. Determining the appropriate copper area for a high dv/dt switch junction requires a design balance between minimizing dv/dt-related noise and providing good MOSFET heat dissipation. Güç patlaması formu Kapacitörleri çözülmek için pozitif ve negatif vialar PCB'nin ESL'ini azaltmak için birbirine en yakın olmalı. Bu özellikle düşük ESL kapasiteleri için etkili. Küçük değer, düşük ESR kapasiteleri genellikle daha pahalıdır, yanlış patlama modelleri ve zayıf izleri performanslarını azaltır ve bütün maliyetlerini arttırabilir. Genelde, mantıklı bir patlama formu PCB sesini azaltır, sıcaklık dirençliğini azaltır ve yüksek a ğımdaki komponentlerin iptans ve voltaj düşürmesini azaltır. Yüksek ağımdaki güç komponentlerini kurduğunda ortak bir yanlış anlaşılma sıcak rahatlamanın yanlış kullanımıdır. Sıcak hava patlaması gereksiz kullanımı enerji komponentleri arasında bağlantı engellemesini arttıracak, daha büyük enerji kaybı ve küçük ESR kapasitelerinin deşiklik etkisini azalttıracak. Eğer vias düzenleme sırasında büyük akışları sürdürmek için kullanılırsa, impedance azaltmak için yeterli bir sayı olduğundan emin olun. Ayrıca bu vialar için sıcak hava patlamalarını kullanma. Kontrol devre düzeni Keep control circuits away from noisy switch copper areas. For a buck converter, it is a good idea to place the control circuit close to VOUT+, while for a boost converter, the control circuit should be placed close to VIN+, allowing the power traces to carry continuous current. Eğer uzay izin verirse, kontrol IC ve güç MOSFET ve induktorlar arasında küçük bir mesafe (0,5 inç ve 1 inç) tutun. Eğer uzay sıkı ve kontrolörü MOSFET ve induktor'a yakın yerleştirmeye zorlanırsanız, yeryüzü uça ğı veya toprak izleri ile kontrol devrelerini uzatmak için özel ilgilenmelisiniz. Kontrol devreyi ayrı bir sinyal olmalı (analo)

Loop Area and CrosstalkTwo or more adjacent conductors can create capacitive coupling. Bir yönetici çiftinde yüksek bir dv/dt parazit kapasitesi ile diğer yöneticinin akışını çıkardı. Elektrik sahnesinden kontrol devresine kadar bağlantı sesini azaltmak için ses değiştirme izlerini duygusal küçük sinyal izlerinden uzak tutun. Eğer mümkün olursa, duyarlı izlerden ayrı katlarda yüksek ses izlerini yolla ve içindeki yeryüzü uça ğını ses kalkanı olarak kullanın. Eğer uzay izin verirse, kontrol IC gücü MOSFET ve indukatörden küçük bir mesafe (0,5 inç ve 1 inç) tutmalıdır. Hem sesli hem ısı üretimli. Kapı sürücüsü sinyallerini yönlendirirken, kısa, geniş izler kullanarak kapı sürücüsü yolundaki impedans küçültmesine yardım eder. Yüksek FET sürücüsü TG ve SW izlerini düzgün dönüş alanına, induktans ve yüksek dv/dt sesini azaltmak için düzgün bir dönüş alanına koyun. Aynı şekilde, düşük FET sürücü izleri BG'nin PGND izlerine yakın yerleştirilmesi gerekiyor. Eğer bir PGND uça ğı BG izlerinin altında yerleştirilirse, AC toprakı düşük FET'nin akışını otomatik olarak BG izlerinin yakın bir yoluna çevirir. AC akışı bulduğu döngü/impedance'e yayılacak. At this point, the low gate driver does not require a separate PGND return trace. Çözüm, kapı sürücü izlerinin geçtiğini azaltmak, kapı sesini diğer katlara yayılmasını engelleyen katlar sayısını engellemek. Tüm küçük sinyal izlerinden, şu anda duygu izlerin sesine hassas. Şimdiki keşfetme sinyalinin amplitüsü genellikle 100 mV'den az, bu sesin genişliğine karşılaştırılabilir. LTC3855'i örnek olarak alırken, Sense+/Sense- izleri, di/dt ile alakalı ses alma şansını azaltmak için uzay (Kelvin keşfetmesi) ile parallel yerleştirilmeli. Ayrıca, şu anda duygusal izler için filtr dirençleri ve kapasiteleri IC pinleri için mümkün olduğunca yakın olmalı. Bu yapının filtreleme etkisi uzun mantıklı hatlara inşa edildiğinde. Yıldızlık izlerinin seçimi Mevcut seviyeleri ve gürültü duyarlığı özel kontrol pinleri için aynıdır. Bu yüzden özel izler duvarları farklı sinyaller için seçilmeli. Genelde, küçük sinyal ağı 10 mil~15 mil genişlik izleri kullanarak daha kısa olabilir. Yüksek ağılar (kapı sürücü, VCC ve PGND) kısa, geniş izler kullanmalı. The traces for these nets are recommended to be at least 20mil wide on PCB board.