在开始本文之前,让我谈谈开关电源PCB布局的8个关键点:1.旁路陶瓷电容器的电容不应太大,其寄生串联电感应尽可能小。并联多个电容器可以改善电容器的阻抗特性。
2.电感的寄生并联电容应尽可能小,电感引脚焊盘之间的距离应尽可能远。 3.避免在地面上放置任何电源或信号走线; 4.高频环路的面积应尽量减小小; 5.过孔放置不应破坏高频电流在地面上的路径; 6.系统板上的不同电路需要不同的接地层,并且不同电路的接地层通过单点连接到电源接地层; 7.控制芯片上,下FET的驱动电路环路应尽可能短; 8.开关电源电源电路和控制信号电路组件需要连接到不同的接地层。
这两个接地层通常通过单个点连接。这是消费类电子产品中使用的降压开关电源的示意图。
设计人员应该能够在此电路图上区分电源电路中的组件和控制信号电路中的组件。如果设计人员将电源中的所有组件都视为数字电路中的组件,则问题将非常严重。
通常需要首先了解电源的高频电流的路径,并区分小信号控制电路和电源电路组件及其布线。一般而言,电源的电源电路主要包括输入滤波电容器,输出滤波电容器,滤波电感器以及上下功率FET。
控制电路主要包括PWM控制芯片,旁路电容器,自举电路,反馈分压电阻和反馈补偿电路。典型的降压型开关电源(12V输入,3.3V / 15A输出)[电源控制电路(细线),电源电路(粗线)]的示意图电源电源电路PCB布局电源和功率器件是正确放置并放置在PCB上布线将确定整个电源是否正常工作。
设计人员必须首先对开关电源设备上的电压和电流波形有一定的了解。下图显示了降压型开关电源的电源电路组件上的电流和电压波形。
由于从输入滤波电容器(Cin),上部FET(S1)和下部FET(S2)流出的电流是具有高频率和高峰值的交流电流,因此由Cin-S1-S2确定形成的环路应最小化。同时,由S2,L和输出滤波电容器(Cout)形成的环路面积也应最小化。
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