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DC-DC電源PCB設(shè)計要點(diǎn)

2023/11/14
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DC-DC電源是一種用于將直流(DC)電壓轉(zhuǎn)換為不同電壓級別的電源。它通過內(nèi)部的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將輸入電壓調(diào)整為所需的輸出電壓,并提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。

DC-DC電源通常包括輸入端子輸出端子、開關(guān)元件(如開關(guān)管)、電感元件、電容元件控制電路等。它的工作原理是通過開關(guān)元件周期性地打開和關(guān)閉,將直流輸入電壓引入電感,然后通過電容元件濾波,最終得到穩(wěn)定的輸出電壓。

DC-DC電源廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備和系統(tǒng)中,如電子通信設(shè)備、工業(yè)自動化、車載電子、醫(yī)療設(shè)備、無人機(jī)和太陽能等。它能夠提供不同電壓級別的電力供應(yīng),滿足各種電子設(shè)備對電壓的要求,同時具有穩(wěn)定性和高效率的特點(diǎn)。

DC-DC電源可根據(jù)輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系,分為降壓、升壓、升降壓和隔離型等。它的設(shè)計、控制和保護(hù)功能可以根據(jù)電源的應(yīng)用需求進(jìn)行定制,以滿足不同場景下的電能轉(zhuǎn)換要求。

1.在布局之前我們首先需要查找對應(yīng)的電源IC手冊,一般芯片手冊里面會包含有最基本的電源電壓電流信息和管腳信息,以及layout guide,如果存在layout guide則按照里面的樣式進(jìn)行布局布線的復(fù)刻即可,因?yàn)閘ayout guide是經(jīng)過廠家驗(yàn)證過的,通常能使芯片的工作狀態(tài)達(dá)到最佳。

如果沒有l(wèi)ayout guide也沒有關(guān)系,我們了解完電源以及管腳信息之后按照電源常規(guī)要求來做即可。

2.首先需要分析電源的輸入輸出以及續(xù)流回路,這三個回路越小越好,,因?yàn)槊恳粋€電流環(huán)都可以看成是一個環(huán)路天線,會產(chǎn)生輻射,會引起EMI問題,也會干擾板上其它的電路,而輻射的大小與環(huán)路面積呈正比。

3.把輸入輸出以及續(xù)流通道的器件先拿出來,其他器件可以先不用管

4.先擺放輸入/輸出主干道上的器件

5.濾波器件需合理放置時,濾波電容在電源路徑上保持先大后小原則。

6.在擺放器件時,器件布局盡量緊湊,使電源路徑盡量短

7.注意留出打孔和鋪銅的空間,以滿足電源模塊輸入/輸出通道通流能力。

8.布局時注意環(huán)路面積,環(huán)路面積要小

9.對于輸出多路的開關(guān)電源盡量使相鄰電感之間垂直放置,大電感和大電容盡量布置在主器件面。

10.最后把反饋以及其他器件靠近管腳擺放即可

11.對于1OZ銅厚,在常規(guī)情況下,20mil能承載1A左右電流大小;0.5OZ銅厚,40mil能承載1A左右電流大小,打孔和鋪銅時保持裕量。

12.0.5mm過孔過載1A電流--經(jīng)驗(yàn)值,過孔大小計過孔數(shù)量的評估,滿足載流和壓降的要求

13.電源輸入/輸出路徑布線采用鋪銅處理,鋪銅寬度必須滿足電源電流大小,輸入/輸出路徑盡量少打孔換層

14.打孔換層的位置須考慮濾波器件位置,輸入應(yīng)打孔在濾波器件之前,輸出在濾波器件之后。

15.鋪銅處銅皮與焊盤連接使用十字連接,減少焊接不良現(xiàn)象。電流特別大可使用全連接處理,或?qū)κ痔庍M(jìn)行銅皮補(bǔ)強(qiáng),以滿足通流能力。

16.反饋線需要連接到最后一個濾波電容后方,注意不要經(jīng)過大電流的功率平面

17.輸入以及輸出地連接之后統(tǒng)一在IC扇熱焊盤上面打孔即可

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