PCB電源知多少 - 開(kāi)關(guān)電源布線注意事項(xiàng)

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

上期我們談到了布局方面的注意事項(xiàng),對(duì)于layout 工程師來(lái)說(shuō)電源模塊布局完成時(shí),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:

PCB電源知多少 - 開(kāi)關(guān)電源布線注意事項(xiàng)HFSS分析圖片1

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(hào)地、其他信號(hào)地)

c:反饋通道(藍(lán)色)

d:續(xù)流回路。

對(duì)于上述開(kāi)關(guān)電源的布線的處理時(shí),我們還是有以下事項(xiàng)需要注意:

開(kāi)關(guān)管部分: 盡量粗短,一般用鋪銅實(shí)現(xiàn),考慮大電流通道。

輸入輸出濾波:注意到電源平面的過(guò)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(kāi)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(kāi),單點(diǎn)接地。

控制電路的采樣:模擬信號(hào),采樣點(diǎn)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(hào),不要在開(kāi)關(guān)管下走長(zhǎng)線,遠(yuǎn)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(lái)一起看一下開(kāi)關(guān)電源布線的一些注意事項(xiàng),如下圖2所示:

PCB電源知多少 - 開(kāi)關(guān)電源布線注意事項(xiàng)HFSS分析圖片2

圖2:某電源芯片layout guide

從datasheet要求來(lái)看主要需要我們注意:

輸入輸出回路盡量小滿足載流且滿足共地。
模擬地與大電流地分開(kāi),單點(diǎn)接地。
反饋信號(hào)處理以及芯片散熱等。

在我們的實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中對(duì)于上述開(kāi)關(guān)電源電路可能會(huì)進(jìn)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:

PCB電源知多少 - 開(kāi)關(guān)電源布線注意事項(xiàng)HFSS分析圖片3

圖3.1:SCH

PCB電源知多少 - 開(kāi)關(guān)電源布線注意事項(xiàng)HFSS仿真分析圖片4

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l(shuí)ayout guide設(shè)計(jì),但我們還需要注意以下細(xì)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(diǎn)相連,以及芯片的散熱!

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