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 Runoff commanding heights Detail decides success or failure
 The commanding heights of
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如何做好非隔离式开关电源的PCB布局

来源:来源: 电源网 | 作者:Prothe | 发布时间: 474天前 | 2247 次浏览 | 分享到:
对于任何电路设计,PCB布局尤为关键,因为好的布局可以避免EMI等各种问题。在开关电源中也存在同样的问题,电源设计者如何在良好的PCB设计中做好PCB布局尤为关键。

  控制电路应有一个不同于功率级地的独立信号(模拟)地。如果控制器IC上有独立的SGND(信号地)和PGND(功率地)引脚,则应分别布线。对于集成了MOSFET驱动器的控制IC,小信号部分的IC引脚应使用SGND.

  信号地与功率地之间只需要一个连接点。合理方法是使信号地返回到功率地层的一个干净点。只在控制器IC下连接两种接地走线,就可以实现两种地。图12(略)给出了建议的LTC3855电源接地隔离法。在本例中,IC有一个外露的接地焊盘。此焊盘应焊到PCB上,以尽量减少电气阻抗与热阻。应在接地焊盘区放置多个过孔。

  控制IC的去耦电容应靠近各自的引脚。为尽量减少连接阻抗,好的方法是将去耦电容直接接到引脚上,而不通过过孔。如图12(略)所示,应靠近置放去耦电容的LTC3855引脚是电流检测引脚Sense+/Sense-,补偿引脚ITH,信号地SGND,反馈分压器脚FB,IC VCC电压引脚INTVCC,以及功率地引脚PGND.

  回路面积与串扰

  两个或多个邻近导体可以产生容性耦合。一个导体上的高dv/dt会通过寄生电容,在另一个导体上耦合出电流。为减少功率级对控制电路的耦合噪声,高噪声的开关走线要远离敏感的小信号走线。如果可能的话,要将高噪声走线与敏感走线布放在不同的层,并用内部地层作为噪声屏蔽。

  空间允许的话,控制IC要距离功率MOSFET和电感有一个小的距离(0.5英寸~1英寸),后者既有大噪声又发热。

  LTC3855控制器上的FET驱动器TG、BG、SW和BOOST引脚都有高的dv/dt开关电压。连接到最敏感小信号结点的LTC3855引脚是:Sense+/Sense-、FB、ITH和SGND.如果布局时将敏感的信号走线靠近了高dv/dt结点,则必须在信号走线与高dv/dt走线之间插入接地线或接地层,以屏蔽噪声。

  在布放栅极驱动信号时,采用短而宽的走线有助于尽量减小栅极驱动路径中的阻抗。在图13(略)中,布放的高FET驱动器走线TG与SW应有最小的回路面积,以尽量减小电感与高dv/dt噪声。同样,低FET驱动器走线BG要靠近一根PGND走线。

  如果在BG走线下布放了一个PGND层,低FET的交流地返回电流将自动耦合到一个靠近BG走线的路径中。交流电流会流向它所发现的最小回路/阻抗。此时,低栅极驱动器不需要一个独立的PGND返回走线。最好的办法是尽量减少栅极驱动走线通过的层数量,这样可防止栅极噪声传播到其它层。

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