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怎样设计方案一款高效率的高频开关电源电源电路?

更新时间  2020-5-13 来源: 阅读 460


高频开关电源电源电路PCB的设计方案是一个繁杂的全过程,涉及到的要素许多,都将会立即关联到高频开关电源电源电路的工作中特性。高频开关电源电源电路室内设计师一个比较复杂的设计过程,其走线对全部设计方案尤为重要。因而,设计师必须在具体的工作上持续科学研究和探寻,持续积累经验,并融合新的设计方案方法才可以设计方案出特性优质的高频开关电源电源电路PCB。文中收集整理了高频开关电源电路原理的十大方法,期待有助你事倍功半。一、实木多层板走线高频开关电源电源电路通常处理速度较高,走线密度大,选用实木多层板既是走线所务必,也是降低干扰的合理方式。在PCBLayout环节,有效的挑选一定叠加层数的pcb板规格,能灵活运用内层来设定屏蔽掉,尽快完成就近原则接地装置,并合理地减少内寄生电感器和减少数据信号的传送长短,另外还能大幅地减少数据信号的交叉式影响等,全部这种方式都对高频开关电源电源电路的可信性有益。有材料显示信息,相同原材料时,四层板要比双面线路板的噪音低20dB。

可是,另外也存有一个难题,PCB半叠加层数越高,生产制造加工工艺越繁杂,产品成本也就越高,这就规定我们在开展PCBLayout时,除开挑选适合的叠加层数的PCB板,还必须开展有效的电子器件合理布局整体规划,并选用恰当的走线标准来进行设计方案。二、髙速电子元器件引脚间的导线弯曲越低就越好高频开关电源电源电路走线的导线最好是选用全平行线,必须转折点,能用四十五度曲线或是弧形转折点,这类规定在低頻电源电路中只是用以提升铜泊的固着抗压强度,而在高频开关电源电源电路中,考虑这一规定却能够 降低高频数据信号对外开放的发送和相互之间的藕合。三、高频开关电源电源电路元器件引脚间的导线越少越好数据信号的辐射强度是和电源线的布线长短正比的,高频的数据信号导线越长,它就越非常容易藕合到挨近它的电子器件上来,因此针对例如数据信号的钟表、有源晶振、DDR的数据信息、LVDS线、USB线、HDMI线等高频电源线全是规定尽量的布线越少越好。四、高频开关电源电源电路元器件引脚间的导线虚梁更替越低就越好说白了“导线的虚梁更替越低就越好”就是指元器件联接全过程中常用的焊盘(Via)越低就越好。据侧,一个焊盘可产生约0.5pF的接触电阻,降低过孔数能明显提高速度和降低数据信息错误的概率。五、留意电源线近距平行面布线导入的“串扰”高频开关电源电源电路走线要留意电源线近距平行面布线所导入的“串扰”,串扰就是指沒有立即联接的电源线中间的藕合状况。因为高频数据信号顺着同轴电缆是以无线电波的方式传送的,电源线会具有无线天线的功效,磁场的动能会在同轴电缆的周边发送,数据信号中间因为磁场的互相藕合而造成的不期待的噪音数据信号称之为串扰(Crosstalk)。PCB板层的主要参数、电源线的间隔、驱动器端和接收端的电气设备特点及其电源线端接方法对串扰都是有一定的危害。

 

因此以便降低高频数据信号的串扰,在走线的情况下规定尽量的保证以下内容:在走线室内空间容许的标准下,在串扰较比较严重的两道中间插进一条地线应地平面图,能够 具有隔离的作用而降低串扰。当电源线周边的室内空间自身就存有时变的磁场时,若没法防止平行面遍布,可在平行面电源线的背面布局大规模“地”来大幅度降低影响。在走线室内空间批准的前提条件下,增加邻近电源线间的间隔,减少电源线的平行面长短,钟表线尽可能与重要电源线竖直而不必平行面。假如同一层内的平行面布线基本上没法防止,在邻近2个层,布线的方位尽量却为互相竖直。在数字电路中,一般 的时钟信号全是边缘变化快的数据信号,对外开放串扰大。因此在设计方案中,钟表线宜商业用地线包围起来并多打接地线孔来降低接触电阻,进而降低串扰。对高频数据信号钟表尽可能应用低压差分信号时钟信号并包地方法,必须留意包地开洞的一致性。放着不用的键入端不必悬在空中,只是将其接地装置或接电源(电源在高频数据信号控制回路中也是地),由于悬在空中的线有可能等效于发送无线天线,接地装置就能抑止发送。实践经验,用这类方法清除串扰有时候能马上奏效。六、集成电路芯片块的电源脚位提升高频退藕电容器每一个集成电路芯片块的电源脚位就近原则增一个高频退藕电容器。

提升电源脚位的高频退藕电容器,能够 合理地抑止电源脚位上的高频谐波电流产生影响。七、高频模拟信号的接地线和模拟信号接地线做防护仿真模拟接地线、大数字接地线等接往公共性接地线时要用高频扼流磁珠联接或是立即防护并挑选适合的地区点射互连。高频模拟信号的接地线的地电位差一般不是一致的,二者立即经常存有一定的工作电压差,并且,高频模拟信号的接地线还经常含有比较丰富的高频数据信号的谐波电流份量,当立即联接模拟信号接地线和模拟信号接地线时,高频数据信号的谐波电流便会根据接地线藕合的方法对模拟信号开展影响。因此一般 状况下,对高频模拟信号的接地线和模拟信号的接地线是要做防护的,能够 选用在适合部位点射互连的方法,或是选用高频扼流磁珠互连的方法。八、防止布线产生的环路各种高频数据信号布线尽可能不必产生环路,若没法防止则应使环路总面积尽可能小。九、务必确保优良的数据信号阻抗匹配数据信号在传送的全过程中,当特性阻抗不配对的情况下,数据信号便会在传送安全通道中产生数据信号的反射面,反射面会使生成数据信号产生过冲,造成数据信号在逻辑性门限周边起伏。清除反射面的压根方法是使传送数据信号的特性阻抗优良配对,因为负荷特性阻抗与同轴电缆的特性阻抗相距越大反射面也越大,因此应尽量使数据信号同轴电缆的特性阻抗与负荷特性阻抗相同。另外也要留意PCB上的同轴电缆不可以出現突然变化或转角,尽可能维持同轴电缆各点特性阻抗持续,不然在同轴电缆每段中间也可能出現反射面。

这就规定在开展髙速PCB走线时,务必要遵循下列走线标准:USB走线标准。

规定USB数据信号差分信号布线,图形界限10mil,线距6mil,接地线和电源线距6mil。HDMI走线标准。规定HDMI数据信号差分信号布线,图形界限10mil,线距6mil,每2组HDMI音频信号对的间隔超出50mil。LVDS走线标准。规定LVDS数据信号差分信号布线,图形界限4mil,线距6mil,目地是操纵HDMI的音频信号对特性阻抗为100+-15%欧母DDR走线标准。DDR1布线规定数据信号尽可能不踏过孔,电源线等宽,线与线等距,布线务必考虑2W标准,以降低数据信号间的串扰,对DDR2及之上的髙速元器件,还规定高频数据信息布线等长,以确保数据信号的阻抗匹配。

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