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DC/DC

配置DC/DC轉換器的機板電路

DC/DC轉換器的機板電路配置概要

DC/DC轉換器:設計篇、新章「配置DC/DC轉換器的機板電路」。

在設計DC/DC轉換器上,雖然電路構造和選擇零件非常重要,但其實配置機板電路同樣重要。就算電路圖面和零件數量正確,但只要機板電路配置不恰當,就無法發揮性能,或是根本無法正常運轉。這說法當然有些誇張,不過「雖然試作了但無法確實啟動運轉」之類的問題,多半起因於機板電路配置亦是不爭的事實。
另外,「雖然雜訊多,反正先能夠動就好了」的狀態,以電源來看,「反正」或許沒問題,但也有不少案例因為產生的雜訊造成系統的S/N降低,最後導致無法達到系統必備規格的問題。

因為機板電路配置所引起的問題,有輸出產生雜訊(包含尖波和振盪)、調整不良、運轉不穩定等。大部分的問題只要適當配置電路就能順利解決。所以,本章將針對下列幾個項目,說明如何適當配置電路。

Figure 3-a. 配置建議的輸入電容

Figure 3-a. 配置建議的輸入電容

  • 降壓轉換器運轉時的電流路徑
  • 開關節點的振鈴雜訊
  • 配置輸入電容和二極體
  • 配置導熱通孔
  • 配置電感
  • 配置輸出電容
  • 回授路徑的配線
  • 接地
  • 銅箔電阻和電感
  • 導通孔的電阻、電感、額定電流
  • 雜訊對策:邊角配線、傳導、放射
  • 雜訊對策:緩衝器、Boot電阻、閘極電阻

一開始先記住配置機板電路的重點。建議一邊記著重點,一邊閱讀本章。

配置PCB 電路的重點

  • 輸入電容、二極體與IC端子同一面,儘可能配置在IC旁邊
  • 必要時配置導熱通孔
  • 為了將來自於開關節點的的輻射雜訊降至最低,雖然不必遵照輸入電容的要件,仍應將電感設置在IC附近
  • 銅箔圖樣覆蓋面積不可以超過必要範圍
  • 輸出電容配置在電感附近
  • 回授路徑配線時,須遠離電感和二極體等雜訊來源
  • 配線轉彎處切圓角

下次將說明開關電源電路的電流路徑,它是考量配置時的基本要件。

重點:

・在設計開關電源時,設計PCB電路配置和設計電路同等重要

・電路配置不當將引起雜訊、調整不良、運轉不穩定等問題


週邊元件的選擇和PCB佈局