Fabricación de PCB de precisión, PCB de alta frecuencia, PCB multicapa y montaje de PCB.
Es la fábrica de servicios personalizados más confiable de PCB y PCBA.
Blog de PCB
Diseño de PCB para la creación rápida de fuentes de alimentación de conmutación
Blog de PCB
Diseño de PCB para la creación rápida de fuentes de alimentación de conmutación

Diseño de PCB para la creación rápida de fuentes de alimentación de conmutación

2022-05-27
View:113
Author:pcb

Hoy en día, los reguladores de conmutación y las fuentes de alimentación se están volviendo más compactos y potentes, La frecuencia de conmutación cada vez mayor es uno de los principales problemas a los que se enfrentan los diseñadores., Hacer PCB Board El diseño es cada vez más difícil. De hecho,, El diseño de PCB se ha convertido en un hito en el diseño de la fuente de alimentación de conmutación. Este artículo proporciona algunas sugerencias sobre cómo crear un diseño de PCB.


Considere un regulador de conmutación 3a que reduzca 24v a 3,3v. Al principio, el diseño de tal regulador de 10 W no parecía muy difícil y los diseñadores pronto podrían entrar en la fase de implementación. Sin embargo, echemos un vistazo a los problemas reales que surgen cuando se utiliza software de diseño como webench. Si introdujimos los requisitos anteriores, webench seleccionaría lm25576 de la serie "simple switcher" de múltiples circuitos integrados (incluyendo un dispositivo de entrada de 42v para el FET 3a). El chip está encapsulado en un paquete tssop - 20 con almohadilla caliente. El menú webench incluye optimizaciones de diseño para volumen o eficiencia. El diseño requiere un gran número de inductores y condensadores, lo que requiere un gran espacio de PCB. Webench proporciona las opciones que se muestran en la Tabla 1.

PCB Board

Cabe señalar que la eficiencia es del 84%., Esta eficiencia se logra cuando la diferencia de presión entre la entrada y la salida es muy baja.. En este ejemplo, Entrada/Relación de salida superior a 7. En general, Se puede utilizar un circuito de dos etapas para reducir la relación entre el nivel inferior y el nivel inferior, Pero los dos reguladores no son más eficientes. Siguiente, Elegimos la frecuencia de conmutación PCB Board Región. Alta frecuencia de conmutación puede causar problemas de diseño. Webench puede generar diagramas de circuitos que contienen todos los componentes activos y pasivos. Vea la ruta actual: marque el bucle fet en rojo en el Estado de conducción; Marque el bucle del FET verde para que esté cerrado. Podemos observar dos situaciones diferentes: las regiones de dos colores y las regiones de un solo color. Debemos prestar especial atención a esta última situación., Así que la corriente alterna entre cero y escala completa. Estas regiones tienen una mayor di/dt. Alta di/La corriente alterna DT producirá un campo magnético notable alrededor PCB Board Cable eléctrico, Esto se convertirá en la principal fuente de interferencia para otros dispositivos en el circuito, o incluso para otros dispositivos en el mismo o circuito adyacente. PCB Board. Supongamos que esto no es AC., La trayectoria de corriente común no es muy importante, di/El efecto DT es mucho menor. Por otra parte, Con el tiempo, estas áreas soportarán una mayor carga. En este ejemplo, Las rutas comunes son de cátodo de diodo a salida, y de salida a tierra a ánodo de diodo. Carga y descarga como condensador de salida, El condensador produce alta di/dt. Todas las secciones del condensador de salida deben cumplir dos condiciones: deben ser anchas debido a la Alta corriente, Deben ser lo más cortos posible para minimizar la di/Efecto DT.


Key points of PCB layout design
De hecho,, Los diseñadores no deben implementar el llamado diseño tradicional a través del cableado de vout y tierra al condensador. Estos cables transportarán una gran corriente alterna, Por lo tanto, es una mejor manera de conectar la salida y la tierra directamente a los terminales del condensador. Esta corriente alterna sólo aparece en condensadores. Otros cables que conectan condensadores ahora llevan casi corriente constante, ¿Hay algún problema con di?/DT ha sido bien resuelto. La tierra es otro problem a que a menudo se malinterpreta. Simplemente coloque una capa de puesta a tierra en la "capa 2" y conecte toda la tierra a esta capa no funcionará bien. Veamos por qué.. Our design example has up to 3A of current that must flow from ground back to the source (a 24V car battery or a 24V power supply). Conexión a tierra de diodos, Kurt, CIN, La carga tendrá más corriente, Y la conexión a tierra del regulador de interruptores tendrá una pequeña corriente. Lo mismo se aplica a la referencia de puesta a tierra del divisor de Resistencia. Si todos los pines de tierra anteriores están conectados a un estrato de tierra, Habrá un rebote en tierra. Aunque pequeño, sensitive points in the circuit (such as the resistive divider through which the feedback voltage is obtained) will not have a stable ground reference. De esta manera, Toda la precisión de regulación de tensión se verá muy afectada. In fact, Las fuentes ocultas en el plano secundario de la tierra también producen "zumbido", que es difícil de localizar. Además, Las conexiones de alta corriente deben estar conectadas a la formación de tierra a través de agujeros, Esta es otra fuente de interferencia y ruido. Una mejor solución es conectar la tierra CIN a todos los nodos estelares de conductores de tierra de alta corriente en los lados de entrada y salida del circuito. This star node connects the ground plane and two small current ground connections (IC and voltage divider). Ahora el plano de la tierra estará limpio: no hay alta corriente, No hay rebote en tierra. Todas las conexiones a tierra de alta corriente están conectadas a tierra en forma de estrella a la NIC. All the designer has to do is to keep the ground wires (all on the top layer of the PCB) as short and thick as possible. Los nodos a comprobar son aquellos que son susceptibles a perturbaciones de alta Impedancia. El nodo clave es el pin de retroalimentación del CI, Su señal proviene del divisor de Resistencia. The FB pin is the input to an amplifier (such as the LM25576) or a comparator (such as a hysteresis regulator). En ambos casos, la impedancia del punto FB es bastante alta.. Por consiguiente,, El divisor de resistencia debe colocarse a la derecha del pin FB, Usando un cable corto desde el centro del divisor de Resistencia hasta FB. El plomo de salida al divisor de resistencia es de baja impedancia y se puede conectar al divisor de resistencia con un plomo más largo. Lo importante aquí es el cableado, no la longitud del cable. Otros nodos no son tan críticos. Así que no te preocupes por cambiar nodos, Diodo, Kurt, Pin vin del regulador de interruptores IC, O cin.


Wiring method
The wiring method will make a difference to the resistor divider. Este cable está conectado al divisor de resistencia desde el ordenador, Su tierra vuelve a Kut.. Debemos asegurarnos de que el bucle no forme una zona abierta. Zona abierta utilizada como antena receptora. Si podemos asegurarnos de que no hay interferencia en el suelo bajo el cable, A continuación, la zona rodeada por el conductor y el suelo debajo del conductor, as í como la distancia entre las capas 1 y 2, también estarán libres de interferencias.. Ahora está claro por qué el suelo no debería estar en el cuarto piso., Con el aumento significativo de la distancia. Otro método es conectar el divisor de resistencia a la tierra en la primera capa, Y hacer dos cables paralelos y lo más cerca posible para hacer el área más pequeña. Estos puntos se aplican a todos los cables a través de los cuales fluye la señal: conexiones de sensores, Salida del amplificador, ADC o entrada de amplificador de audio. Cada señal analógica debe ser procesada para reducir su probabilidad de recoger ruido.. The requirement to minimize open board area whenever possible also applies to low-impedance traces; in this case we have a potential source ("antenna") emitting interfering signals to other parts of the PCB or to other equipment. Reafirmar, Cuanto menor sea el área de la placa abierta, Mejor. Los otros dos cables también son importantes., La banda se envía desde el interruptor del circuito integrado a los nodos de diodo e Inductancia; El segundo es del diodo al nodo. Estos dos cables tienen una alta di/Cuando el interruptor DT está encendido y el diodo está encendido, Así que estos cables deben ser lo más cortos y gruesos posible. Los cables de este nodo a la bobina de reactancia y de la bobina de reactancia al Centro son menos críticos. En este ejemplo, Corriente de Inductancia relativamente constante, cambio lento. To do lo que tenemos que hacer es asegurarnos de que es un punto de baja impedancia para minimizar la caída de tensión.


Practical sample analysis
The main component is a controller that works with external FETs in an MSOP-8 package. Observe el espacio cerca de la NIC, El punto de puesta a tierra del condensador está conectado directamente al ánodo del diodo. No puedes hacer que el cable en "Power Ground" sea más corto.! The FET[SW] can be moved up a few millimeters to shorten the wire between the cathode-inductor-FET. El área de cálculo no es visible. But we can observe that the resistor divider (FB1-FB2) is very close to this IC. FB2 conectado a otro estrato conectado independientemente, Los pines de tierra de los circuitos integrados se tratan de la misma manera. Conecte la "señal" al suelo con tres agujeros, La "fuente de alimentación" también está conectada a tierra PCB Board Usar tres agujeros. Por aquí., La tierra de la señal no puede ver ningún rebote en tierra en la tierra de la fuente de alimentación. Si usted puede seguir estas reglas simples, Su diseño de PCB será más suave. Antes de comenzar el diseño, Tómate el tiempo para pensarlo. PCB Board El diseño de la disposición tendrá un efecto multiplicador, Esto le ayudará a ahorrar tiempo y a resolver el comportamiento anormal en futuras fuentes de alimentación conmutadas.