語言

2023-11-15
DC-DC電源PCB設計要點
DC-DC電源是一(yī)種用于将直流(DC)電壓轉換爲不同電壓級别的電源,它通過内部的電路和拓撲結構,将輸入電壓調整爲所需的輸出電壓,并提供穩定的電力供應。

DC-DC電源通常包括輸入端子、輸出端子、開(kāi)關元件(如開(kāi)關管)、電感元件、電容元件、控制電路等。它的工(gōng)作原理是,通過開(kāi)關元件周期性地打開(kāi)和關閉,将直流輸入電壓引入電感,然後通過電容元件濾波,最終得到穩定的輸出電壓。

DC-DC電源廣泛應用于各種電子設備和系統中(zhōng),如電子通信設備、工(gōng)業自動化、車(chē)載電子、醫療設備、無人機和太陽能等。它能夠提供不同電壓級别的電力供應,滿足各種電子設備對電壓的要求,同時具有穩定性和高效率的特點。

DC-DC電源可以根據輸出電壓與輸入電壓的關系,分(fēn)爲降壓、升壓、升降壓和隔離(lí)型等。它的設計、控制和保護功能,可以根據電源的應用需求進行定制,以滿足不同場景下(xià)的電能轉換要求。



(1)在布局之前,我(wǒ)們首先需要查找對應的電源IC手冊,一(yī)般芯片手冊裏面會包含有最基本的電源電壓電流信息和管腳信息,以及layout guide。如果存在layout guide,則按照裏面的樣式進行布局布線的複刻即可。因爲layout guide是經過廠家驗證過的,通常能使芯片的工(gōng)作狀态達到最佳。



如果沒有layout guide也沒有關系,我(wǒ)們了解完電源以及管腳信息之後,按照電源常規要求來做即可。



(2)首先需要分(fēn)析電源的輸入輸出以及續流回路,這三個回路越小(xiǎo)越好,因爲每一(yī)個電流環都可以看成是一(yī)個環路天線,會産生(shēng)輻射,會引起EMI問題,也會幹擾闆上其它的電路,而輻射的大(dà)小(xiǎo)與環路面積呈正比。





(3)把輸入輸出以及續流通道的器件先拿出來,其他器件可以先不用管。



(4)擺放(fàng)輸入/輸出主幹道上的器件。



(5)濾波器件需合理放(fàng)置時,濾波電容在電源路徑上保持先大(dà)後小(xiǎo)原則。



(6)在擺放(fàng)器件時,器件布局盡量緊湊,使電源路徑盡量短。



(7)注意留出打孔和鋪銅的空間,以滿足電源模塊輸入/輸出通道通流能力。

(8)布局時注意環路面積,環路面積要小(xiǎo)。

(9)對于輸出多路的開(kāi)關電源,盡量使相鄰電感之間垂直放(fàng)置,大(dà)電感和大(dà)電容盡量布置在主器件面。



(10)最後把反饋以及其他器件靠近管腳擺放(fàng)即可。




(11)對于1OZ銅厚,在常規情況下(xià),20mil能承載1A左右電流大(dà)小(xiǎo);0.5OZ銅厚,40mil能承載1A左右電流大(dà)小(xiǎo),打孔和鋪銅時保持裕量。

(12)0.5mm過孔過載1A電流--經驗值,過孔大(dà)小(xiǎo)計過孔數量的評估,滿足載流和壓降的要求。

(13)電源輸入/輸出路徑布線采用鋪銅處理,鋪銅寬度必須滿足電源電流大(dà)小(xiǎo),輸入/輸出路徑盡量少打孔換層。

(14)打孔換層的位置須考慮濾波器件位置,輸入應打孔在濾波器件之前,輸出在濾波器件之後。

(15)鋪銅處銅皮與焊盤連接使用十字連接,減少焊接不良現象。電流特别大(dà)可使用全連接處理,或對十字處進行銅皮補強,以滿足通流能力。

(16)反饋線需要連接到最後一(yī)個濾波電容後方,注意不要經過大(dà)電流的功率平面。

(17)輸入以及輸出地連接之後,統一(yī)在IC扇熱焊盤上面打孔即可。




文章來源:21ic電子網公衆号

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