开关电源PCB设计及降板方法

发布时间:2020-11-9 阅读量:863 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网

开关电源PCB排版。旁路瓷片电容器的电容量不能太大,而它的寄生串联电感量应该尽量减小。多个电容器并联能改善电容的高频阻抗特性。当一个电容器工作频率在fo以下时,电容阻抗Zc随频率的上升而减小;当电容器工作频率在fo以上时,电容阻抗Zc会变得像电感阻抗一样随频率的上升而增加;当电容器工作频率接近fo时,电容阻抗就等于它的等效串联电阻(RESR)。


开关电源PCB设计及降板方法


电解电容器一般都有很大电容量和很大等效串联电感。由于它的谐振频率很低,所以只能使用在低频滤波上。钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感,因而它的谐振频率会高于电解电容器,并能使用在中高频滤波上。瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小,因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器,所以能使用在高频滤波和旁路电路上。


由于小电容量瓷片电容器的谐振频率会比大电容量瓷片电容器的谐振频率要高,因此在选择旁路电容时不能光选用电容值过高的瓷片电容器。为了改善电容的高频特性,多个不同特性的电容器可以并联起来使用。通过分析就不难理解此排版规则的重要了。为了降低滤波电容器(C)的ESL,电容器引脚的引线长度应尽量减短:而VIN 正极至及RL 和VIN负极至RL的走线应尽量靠近。


电感的寄生并联电容量应该尽量减小,电感引脚之间的距离越远越好。电流环路类似于只有一圈线圈绕组的电感。高频率交流电流所产生的电磁场B(t)会环绕在此环路的外部和内部。如果高频交流电流环路面积(Ac)很大,就会在此环路的内外部产生很大的电磁干扰。相同电感量的两种电感的等效并联电容值相差达十倍。在高频滤波上如果一个电感的等效并联电容值太大,高频噪音就会很容易地通过它的并联电容而直接流到负载上。这样的电感也就失去了它的高频滤波功能。


避免在地层上放置任何功率或信号走线。当直流电流在一个接地层上方流过时。此时在地层上的返回直流电流非常均匀地分布在整个地层面上。当高频交流电流在同一个地层上方流过时的情景。此时在地层上的返回交流电流只能流在地层面的中间而地层面的两边则完全没有电流。假设地层面是开关电源PCB上的接地层,设计人员应该尽量避免在地层上放置任何功率或信号走线。一旦地层上的走线破坏了整个高频交流环路,该电路会产生很人的电磁波辐射而破坏周边电子器件的正常工作。


开关电源PCB设计及降板方法


多层板减为两层板的方法:第一步,在Setup下的板层定义中,将GND及VCC的层定义(Electrical Layer Type)为No Plane,OK退出;第二步,在Setup下的Pad Stacks中删除所有盲埋孔,OK退出;第三步,在Setup下的Display Colors中将顶层和底层关闭,只留中间两层;第四步,进入ECO模式;第五步,鼠标右键,Select Traces/Pins;第六步,鼠标右键,Select All;第七步,在setup下的Drill pairs下删除所有的钻孔对;第八步,菜单栏File下选择Export,保存,在ASCII OUTPUT对话框中点击SELECT All,不选PCB parameters;最后,powerpcb下建新文件,import刚存的那个文件即可。补充一下 Setup下的板层定义中的Reassign Electrical Layers里面的 3.4层要显示为NO 才可以转为两层板,如果显示为YES,表明还有网络未删除。


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