在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí),,設(shè)計(jì)工程師都會(huì)仔細(xì)思考銅線的走線方式和元器件的放置問題。如果沒有充分考慮這兩點(diǎn),,印刷線路板的效率,、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(GND,、VSS)和電源線(+B、VCC,、VDD)的連接,,如果地線及電源線設(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)原則和地線連接方法,。
設(shè)計(jì)原則
印制線走線方式和元器件的放置常常會(huì)影響電路的性能,。以下提出了接地線設(shè)計(jì)的四個(gè)原則:
1. 用平面布線方式(planar pattern)接地;
2. 用平面布線方式接電源線,;
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)銅線走線模式和元件放置時(shí)應(yīng)謹(jǐn)記以下兩點(diǎn):布線之間會(huì)產(chǎn)生雜散電容,;連線長度會(huì)產(chǎn)生阻抗。在設(shè)計(jì)中注意線間雜散電容和縮短布線長度有利于消除噪聲,,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)(參見圖1):
1. 根據(jù)電路原理圖進(jìn)行元件的布局,,輸入電流線和輸出電流線應(yīng)進(jìn)行區(qū)別,;
2. 合理放置元器件,保證它們之間的連線最短,,以減少噪聲,;
3. 在電壓變化很大和流過大電流的地方應(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和焊盤間必須保證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方法進(jìn)行地線連接,板背面的接地線應(yīng)通過一個(gè)過孔與板正面的接地線相連,。
b. 降壓轉(zhuǎn)換器布線方式
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的長度將影響輸出的穩(wěn)定性;
3. PCB背面用大面積銅箔作為地,,通過過孔與正面地連接,。