開(kāi)關(guān)電源效率怎么優(yōu)化?良好布局很重要

    一個(gè)良好的布局設(shè)計(jì)可優(yōu)化效率,減緩熱應(yīng)力并盡量小走線與元件之間噪聲作用。當(dāng)一塊原型電源板首次加時(shí),最好的情況是不僅能工作而且還安靜、發(fā)熱低。

  開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是 “不穩(wěn)定 ”的開(kāi)關(guān)波形。有些時(shí)候,抖動(dòng)處于聲段磁性元件會(huì)產(chǎn)生 出音頻噪聲。如果問(wèn)題在印刷電路板的布局上,找原因可能很困難,此開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)初期的正確PCB布局就非常關(guān)鍵。

  一個(gè)好的布局設(shè)計(jì)可優(yōu)化電源效率,減緩熱應(yīng)力;更重要的是,最大限度地減小了噪聲,以及走線與元件之間的相互作用。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),設(shè)計(jì)者必須了解開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的電流傳導(dǎo)路徑以及信號(hào)流。要實(shí)現(xiàn)非隔離開(kāi)關(guān)電源的正確布局設(shè)計(jì),務(wù)必牢記以下這些設(shè)計(jì)要素。

  布局規(guī)劃

  對(duì)一塊大電路板上的嵌入dc/dc電源,要獲得最佳的電壓調(diào)節(jié)、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)和系統(tǒng)效率,就要使電源輸出靠近負(fù)載器件,盡量減少PCB走線上的互連阻抗和傳導(dǎo)壓降。確保有良好的空氣流,限制熱應(yīng)力;如果能采用強(qiáng)制氣冷措施,則要將電源靠近風(fēng)扇位置。

  對(duì)于多層板,很好的方法是在大電流的功率元件層與敏感的小信號(hào)走線層之間布放直流地或直流輸入/輸出電壓層。地層或直流電壓層提供了屏蔽小信號(hào)走線的交流地,使其免受高噪聲功率走線和功率元件的干擾。

  功率級(jí)的布局

  開(kāi)關(guān)電源電路可分為功率級(jí)電路和小信號(hào)控制電路兩部分。功率級(jí)電路包含用于傳輸大電流的元件,一般情況下,要首先布放這些元件,然后在布局的一些特定點(diǎn)上布放小信號(hào)控制電路。大電流走線應(yīng)短而寬,盡量減少PCB的電感、電阻和壓降。

  控制電路布局

  使控制電路遠(yuǎn)離高噪聲的開(kāi)關(guān)銅箔區(qū)。對(duì)降壓轉(zhuǎn)換器,好的辦法是將控制電路置于靠近VOUT+端,而對(duì)升壓轉(zhuǎn)換器,控制電路則要靠近VIN+端,讓功率走線承載連續(xù)電流。

  回路面積與串?dāng)_

  兩個(gè)或多個(gè)鄰近導(dǎo)體可以產(chǎn)生容性耦合。一個(gè)導(dǎo)體上的高dv/dt會(huì)通過(guò)寄生電容,在另一個(gè)導(dǎo)體上耦合出電流。為減少功率級(jí)對(duì)控制電路的耦合噪聲,高噪聲的開(kāi)關(guān)走線要遠(yuǎn)離敏感的小信號(hào)走線。


【上一個(gè)】 開(kāi)關(guān)電源的噪聲問(wèn)題有哪些原因和解決方法 【下一個(gè)】 隔離電源模塊的主要作用及使用場(chǎng)合


 ^ 開(kāi)關(guān)電源效率怎么優(yōu)化?良好布局很重要