PCB新聞 - 高速轉換器PCB設計相關規則

Q：重要的是什麼 PCB板 l ayout rules when using 高速轉換器PCB?
答：為了確保設計效能符合資料表的技術規範, 必須遵循一些準則. 首先, 有一個常見的問題：“AGND和DGND地平面應該分開嗎?“簡單的答案是：視情况而定.

詳細的答案是：通常不分離. 因為在大多數情况下, 分離接地層只會新增回路電流的電感, 它弊大於利. From the formula V = L (di/dt), 可以看出，隨著電感的新增, 電壓雜訊將新增. And as the switch current increases (because the converter sampling rate increases), 電壓雜訊也會新增. 因此, 地平面應連接在一起.
例如，在某些應用中, 為了滿足傳統的設計要求, 有必要在某些區域放置髒匯流排電源或數位電路. 同時, 它還受到尺寸限制的影響, 使電路板無法實現良好的佈局分割. 在這種情況下, 分離地平面是實現良好效能的關鍵. 然而, 使整體設計有效, 這些接地層必須通過電橋或電路板上某處的連接點連接在一起. 因此, 連接點應均勻分佈在單獨的接地層上. 最後, 上通常有一個連接點 PCB板 返回電流可以通過而不會導致效能下降. 該連接點通常位於變流器附近或下方.

設計功率層時, 應使用可用於這些層的所有銅線. 如果可能的話, 不要讓這些層共亯痕迹, 因為額外的記錄道和過孔會將功率層分割成更小的部分, 這會很快損壞電源層. 由此產生的稀疏功率層可以將電流路徑壓縮到最需要這些路徑的地方, 那就是, 變流器的電源引脚. 擠壓過孔和跡線之間的電流會新增電阻, 導致變流器電源引脚上的電壓略有下降.

最後, 電源層的放置非常重要. 不要將高雜訊數位電源堆疊在類比電源層上. 否則, 雖然兩者處於不同的層面, 它們可能仍然是耦合的. 將系統性能下降的風險降至最低, 在設計中，這些類型的層應盡可能分開，而不是堆疊在一起.
同時, discussing printed circuit board (PCB) power transmission system (PDS) design, 這項任務經常被忽視, 但它對系統級類比和數位設計師至關重要.
The design goal of PDS (Power Transmission System) is to minimize the voltage ripple generated in response to the power supply current demand. 所有電路都需要電流, 某些電路需要更大的電量, 有些電路需要以更快的速度提供電流. 採用完全解耦的低阻抗功率層或接地層以及良好的PCB堆疊可以最大限度地减少電路電流需求引起的電壓紋波. 例如, 如果設計的開關電流為1A，PDS的阻抗為10mÎ）, 最大電壓紋波為10mV.

首先, 應設計支持更大層電容器的PCB堆棧結構. 例如, 六層堆棧可以包括頂部訊號層, 第一地面層, 第一功率層, 第二功率層, 第二地面層, 和底部訊號層. 規定在層壓結構中，第一接地層和第一功率層彼此靠近, 兩層之間的距離為2到3密耳, 形成本征層電容. 這種電容器的最大優點是它是免費的，只需要在 PCB製造 筆記. 如果必須劃分電源平面，並且同一層上有多個VDD電源軌, 應使用盡可能大的功率平面. 不要留下洞, 還要注意敏感電路. 這將使VDD層的電容最大化. If the design allows for additional layers (in this case, from six to eight layers), 然後，應在第一個和第二個電源平面之間放置兩個額外的接地層. 當堆芯間距也為2到3密耳時, 此時，疊層結構的固有電容將加倍.

對於理想的PCB堆疊，應在功率層的起點和DUT周圍使用去耦電容器。 這將確保PDS阻抗在整個頻率範圍內較低。 使用幾個0.001mF到100mF電容器有助於覆蓋該範圍。 沒有必要到處都有電容器； 但面對DUT的電容器將違反所有製造規則。 如果需要採取如此嚴厲的措施，則電路存在其他問題。