《電子技術(shù)應(yīng)用》
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DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)原則和地線(xiàn)連接技巧
摘要: 在設(shè)計(jì)印刷線(xiàn)路板時(shí),,設(shè)計(jì)工程師都會(huì)仔細(xì)思考銅線(xiàn)的走線(xiàn)方式和元器件的放置問(wèn)題,。如果沒(méi)有充分考慮這兩點(diǎn),,印刷線(xiàn)路板的效率,、最大輸出電流,、輸出紋波及其它特性都將會(huì)受到影響,。
Abstract:
Key words :

    在設(shè)計(jì)印刷線(xiàn)路板時(shí),,設(shè)計(jì)工程師都會(huì)仔細(xì)思考銅線(xiàn)的走線(xiàn)方式和元器件的放置問(wèn)題,。如果沒(méi)有充分考慮這兩點(diǎn),,印刷線(xiàn)路板的效率,、最大輸出電流、輸出紋波及其它特性都將會(huì)受到影響,。產(chǎn)生這些影響的兩個(gè)主要原因則是地線(xiàn)(GND,、VSS)和電源線(xiàn)(+B,、VCC、VDD)的連接,,如果地線(xiàn)及電源線(xiàn)設(shè)計(jì)合理,,電路將能正常地工作,獲得較好的性能指標(biāo),,否則會(huì)產(chǎn)生干擾,、性能指標(biāo)惡化等問(wèn)題。本文就DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì),,介紹一些通用的設(shè)計(jì)原則和地線(xiàn)連接方法,。

  設(shè)計(jì)原則

  印制線(xiàn)走線(xiàn)方式和元器件的放置常常會(huì)影響電路的性能。以下提出了接地線(xiàn)設(shè)計(jì)的四個(gè)原則:

  1. 用平面布線(xiàn)方式(planar pattern)接地,;

  2. 用平面布線(xiàn)方式接電源線(xiàn),;

  3. 按電路圖中的信號(hào)電流走向依序逐個(gè)放置元器件;

  4. 實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)在應(yīng)用時(shí)不應(yīng)做任何調(diào)整,,即使受板的尺寸或其它因素影響也應(yīng)原樣復(fù)制數(shù)據(jù),。

  在設(shè)計(jì)中注意以上原則和要點(diǎn),可以減少電路噪聲和信號(hào)干擾,。除了以上的基本原則外,,在設(shè)計(jì)銅線(xiàn)走線(xiàn)模式和元件放置時(shí)應(yīng)謹(jǐn)記以下兩點(diǎn):布線(xiàn)之間會(huì)產(chǎn)生雜散電容;連線(xiàn)長(zhǎng)度會(huì)產(chǎn)生阻抗,。在設(shè)計(jì)中注意線(xiàn)間雜散電容和縮短布線(xiàn)長(zhǎng)度有利于消除噪聲,,減少輻射的產(chǎn)生。

  在上面的幾個(gè)基本原則基礎(chǔ)上,,設(shè)計(jì)工程師應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(參見(jiàn)圖1):

  

  1. 根據(jù)電路原理圖進(jìn)行元件的布局,,輸入電流線(xiàn)和輸出電流線(xiàn)應(yīng)進(jìn)行區(qū)別;

  2. 合理放置元器件,,保證它們之間的連線(xiàn)最短,,以減少噪聲;

  3. 在電壓變化很大和流過(guò)大電流的地方應(yīng)小心設(shè)計(jì)以降低噪聲,;

  4. 如果電路中采用了線(xiàn)圈和變壓器,,必須小心進(jìn)行連接;

  5. 電路設(shè)計(jì)時(shí),,將元器件放置在同一方向,,便于回流焊接;

  6. 元器件間或元器件焊盤(pán)和焊盤(pán)間必須保證0.5毫米以上的間隙,,避免出現(xiàn)橋接,。

  PCB設(shè)計(jì)示例

  a. 升壓轉(zhuǎn)換器模式布線(xiàn)方式

  在升壓轉(zhuǎn)換器中,輸出電容(CL)的位置比其它元件更重要,,參考圖2,。

  

  建議在PCB設(shè)計(jì)時(shí)注意以下兩點(diǎn):

  1. 將輸出電容盡可能與IC靠近,,盡量減小電流回路。

  2. 在PCB板的背面用平面布線(xiàn)方法進(jìn)行地線(xiàn)連接,,板背面的接地線(xiàn)應(yīng)通過(guò)一個(gè)過(guò)孔與板正面的接地線(xiàn)相連,。

  b. 降壓轉(zhuǎn)換器布線(xiàn)方式

  在降壓電路設(shè)計(jì)中,肖特基二極管的位置很關(guān)鍵,,見(jiàn)圖3所示,。

  

  在PCB設(shè)計(jì)中注意以下幾點(diǎn):

  1. 肖特基二極管接地點(diǎn)設(shè)計(jì)將影響輸出的穩(wěn)定性;

  2. 肖特基二極管陰極連接線(xiàn)的長(zhǎng)度將影響輸出的穩(wěn)定性,;

  3. PCB背面用大面積銅箔作為地,,通過(guò)過(guò)孔與正面地連接。
 

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