PCB電源知多少 - 開關(guān)電源布線注意事項

2017-10-17 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

上期我們談到了布局方面的注意事項,對于layout 工程師來說電源模塊布局完成時,布線也就基本已經(jīng)規(guī)劃好,布局做好,布線自然水到渠成。

如下圖1所示原理圖:

圖1

從原理圖中我們可以看到:

a:主電流通道(紅色)

b:地的區(qū)別(電源地、信號地、其他信號地)

c:反饋通道(藍色)

d:續(xù)流回路。

對于上述開關(guān)電源的布線的處理時,我們還是有以下事項需要注意:

開關(guān)管部分: 盡量粗短,一般用鋪銅實現(xiàn),考慮大電流通道。

輸入輸出濾波:注意到電源平面的過孔數(shù)目和位置,在濾波電容之后。

輸入輸出的地:用大銅皮連接到一起,多打地孔到平面(開關(guān)管特殊要求除外)。

控制電路的地:模擬地,與大電流地分開,單點接地。

控制電路的采樣:模擬信號,采樣點在輸出濾波之后,如果有電流采樣和電壓采樣,布成差分線的緊耦合形式,采樣線盡量短,減小受干擾的空間。

控制電路的調(diào)制輸出:模擬信號,不要在開關(guān)管下走長線,遠離大電流的電源和地等區(qū)域。

下面我們還是借用芯片的datasheet圖例來一起看一下開關(guān)電源布線的一些注意事項,如下圖2所示:

圖2:某電源芯片layout guide

從datasheet要求來看主要需要我們注意:

在我們的實際設(shè)計應(yīng)用中對于上述開關(guān)電源電路可能會進行優(yōu)化調(diào)整如圖3所示原理圖,其主要核心部分還是一致,如圖3所示是該模塊原理圖和布線展示的示例:

圖3.1:SCH

圖3.2:布線展示

我們可以從布線展示圖中可以看到基本按照layout guide設(shè)計,但我們還需要注意以下細節(jié):大電流通道濾波電路孔的位置和數(shù)量;輸入輸出地的鋪銅共地連接;采樣電路避免受干擾;芯片模擬地與大電流地的區(qū)分與單點相連,以及芯片的散熱!

接著上期的“IPC”PCB設(shè)計大賽的開關(guān)電源,如下圖4原理圖和布線展示:

圖4-1:原理圖

圖4-2:布線展示

從原理圖中我們可以看出,控制芯片、MOS管等元器件處理,大電流、電壓反饋等細節(jié)我們需要特別注意。

問題來了~

開關(guān)電源的噪聲主要由那些因素引起,在設(shè)計中我們該如何避免?

文 | 肖勇超一博科技高速先生

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