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Algunos consejos de diseño de PCB SMPS y problemas de ruido y calor
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Algunos consejos de diseño de PCB SMPS y problemas de ruido y calor

Algunos consejos de diseño de PCB SMPS y problemas de ruido y calor

2022-08-25
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Author:pcb
p>REalizar conversión AC - DC o DC - DC PCB Board, El diseño de la fuente de alimentación de conmutación es común en el diseño de alta tensión y debe construirse cuidadosamente.. Aunque este sistema es muy común, Debido a los rápidos cambios de tensión y corriente en el proceso de conmutación, es fácil producir EMI radiante.. Los diseñadores rara vez son capaces de adaptar los diseños existentes a los nuevos sistemas, ya que los pequeños cambios en una región pueden causar problemas difíciles de diagnosticar con el IME. Tener un diseño, selección y cableado adecuados, Puede evitar que el ruido se convierta en un problema importante en la salida SMPS. Los convertidores de baja tensión se pueden comprar como ci con diferentes factores de forma, Sin embargo, los convertidores de alta tensión tendrán que ser fabricados por componentes discretos en placas de circuitos especiales. Aquí hay algunos SMP importantes: PCB Board Consejos de diseño para ayudarle a mantener los componentes frescos y evitar problemas de ruido en su sistema.

Noise and Thermal Issues in SMPS PCB Board Layout
There is no fix: any SMPS will generate moderate high frequency noise due to the switching action of the transistor driver. En realidad, you are converting low frequency ripple (i.e. from a full wave rectifier during AC-DC conversion) into high frequency switching noise. Aunque esta conversión produce una salida DC más estable, Todavía existen dos fuentes importantes de ruido: el ruido directo de conmutación de los componentes de conmutación. Ruido transitorio en otras partes del sistema. El ruido puede aparecer en la salida de la unidad SMPS en forma de ruido de conducción y radiación. Aunque la causa de cada problema es difícil de diagnosticar, Es fácil distinguir dos tipos de ruido. Otro desafío de diseño para SMPS PCB Board La disposición es el calor generado en el tablero. Esto puede verse afectado por la elección de la frecuencia PWM correcta., Ciclo de trabajo y tiempo de subida, Todavía necesita usar la política de gestión térmica correcta en el tablero. Teniendo en cuenta estos dos desafíos:, Echemos un vistazo a algunos de los detalles que necesitan atención en SMPS PCB Board Diseño.

thermal management
An ideal SMPS would dissipate zero power, Aunque en la práctica esto no ha ocurrido. Your switching transistors (and the input transformer for AC-DC conversion) will dissipate most of the heat. La eficiencia puede alcanzar el 90% incluso en topología de conmutación, MOSFET de potencia todavía puede emitir una gran cantidad de calor durante el proceso de conmutación. La práctica común aquí es colocar un radiador en un conjunto de interruptores clave. Asegúrese de reconectarlos al plano de tierra para evitar nuevos EMI. Alta presión/Fuente de alimentación de alta corriente, Estos radiadores pueden ser bastante grandes. Puede mejorar la capacidad de refrigeración del sistema instalando ventiladores en el chasis. Una vez más, Asegúrese de seguir las buenas prácticas para alimentar los ventiladores para evitar nuevos problemas EMI.

Algunos SMPS PCB Board layout tips
Your layout will help with thermal management to some extent, Pero este es el mayor determinante de la sensibilidad del IME. Típico, El ruido conductor se procesa mediante el uso de filtros EMI en los circuitos de entrada y salida. Al igual que muchos problemas del IME a alta velocidad/Sistema de alta frecuencia, Su pila será el principal determinante de la resistencia a la radiación EMI. El rango de frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación de conmutación es de ~ 10 kHz ~ 1 MHz., Por lo tanto, la radiación EMI causará ruido inducido. Por consiguiente,, Para colocar el plano del suelo directamente en la pila debajo de la capa superficial, Y todos los componentes de potencia. Esto asegurará una Inductancia de circuito bajo en el circuito de superficie. Cualquier señal de ruido inducida transmitida a la salida se elimina generalmente filtrando la salida.

transient ringing
Transients are a more difficult problem to solve because they are related to your stackup, Enrutamiento, Existencia de un orificio, Y desacoplamiento excesivo/Impedancia. Como en el diseño de alta velocidad, No dirija ninguna señal de interruptor de cobre a la brecha en el plano de tierra, Debido a que esto produce algún tipo de estructura de antena, la radiación es intensa durante el período transitorio. These transients tend to be high frequency (anywhere from 10 to 100 MHz). El problema del timbre transitorio es el problema de la gestión de la Impedancia. Onda de alta tensión inducida por alta Impedancia. Los componentes se colocarán en el modo de almohadilla correcto para minimizar la impedancia en la pdn del tablero. A continuación se muestran ejemplos de almohadillas buenas y malas para componentes.

The quality of the components in the layout
In general, No deje ninguna isla en el diseño. Conecte cualquier isla de alimentación que pueda contener un circuito de control o un componente pasivo al suelo utilizando un condensador de desacoplamiento/Plano terrestre. En este caso, Coloque cuidadosamente cualquier orificio PCB Board, Porque no quieres crear espacios o tomas de corriente inesperados en el plano del suelo.