DC-DC转换的PCB设计EMI布局方案

  ,但是随着需求的一直上升,需要更高功率密度更高效率以及更小的尺寸,DC-DC转换的

  这篇文章主要是从:DC-DC转换组件选择、最小 EMI 布局、热管理方面做分析。

  DC-DC转换器的PCB布线会对电磁干扰水平产生重大影响,正确的 PCB布线技术帮助最大限度地减少EMI。   走线长度和环路面积是DC-DC 转换器(尤其是高频开关转换器)PCB 设计中的关键因素。

  在高频转换器中,承载高速开关信号的走线长度对于保持信号完整性和降低EMI至关重要。   较长的走线可以充当天线并辐射电磁能量,可能会对其他组件或电路造成干扰,此外,较长的走线可能会引起延迟、信号反射、寄生效应,因此导致转换器效率和稳定能力降低。   因此走线长度应该尽可能短,尤其是对于高速时钟和数据时钟,适当的阻抗匹配技术和受控阻抗走线可u逐步优化信号传输并最大限度地减少信号衰减。   对于高速信号,重要的是差分对的走线长度在整个PCB板上相同,如果不匹配,应该在不匹配的边缘附近制作蛇形走线。

  环路区域是指 PCB上的信号走线及其返回路径形成的封闭区域,在DC-DC转换器等高功率和高频电路中,最小化环路面积对于降低辐射 EMI 至关重要。   越大的环路面积会导致更多的磁通量与环路耦合

  电容时,正确的位置对于滤除 EMI 至关重要。滤波元器件应该尽可能靠近 DC-DC转换器放置,在IC

  路径电感是导电路径(例如迹线/电线)的固有电感,取决于其物理尺寸和材料特性。在DC-DC 转换器等高频电路中,路径电感会影响转换器的效率和性能。

  在高频电路中,杂散电容会与高速信号耦合,导致不必要的电容耦合并增加EMI,还可能会导致信号失真和退化。   为了最大限度低减少杂散电容,应该在信号走线、接地层、电源层之间保持适当的间距,适当的接地分段和隔离也有助于减少寄生电容。

  数字电路中。这种噪声会破坏信号精度,尤其是在低电平模拟测量或高速数字通信中。寄生接地电流:循环电流可以在不同接地点之间流动,因此导致寄生接地电流。寄生电流会产生电压降并影响转换器的性能,因此导致效率低下和潜在的热问题。

  星形接地:将所有接地点汇聚到一个参考点,有助于消除接地环路并减少出现接地有关问题的可能性。

  通过仔细选择信号层和接地层/电源层的布置,工程师能保证高速信号的受控阻抗、减少串扰并提高抗噪能力。

  层堆叠可以将接地层和电源层在整个 PCB 中恰当分布,接地层为信号提供低阻抗返回路径,最大限度地减少接地反弹和噪声。   充足的电源分配可确保高效供电,由此减少电压降和功率损耗。

  层堆叠会影响 PCB 的热性能。   通过为电源和接地层分配专用铜层并仔细放置散热通孔,工程师可以轻松又有效地散发电源组件产生的热量并确保适当的热管理。

  合规性层堆叠有助于管理信号返回路径、最小化环路面积并降低 EMI ,从而有助于 PCB 符合EMC 法规。

  层堆叠有助于 PCB 上不同功能块之间的有效信号路由和分区。通过将敏感的模拟、数字、电源电路

  确定 DC-DC 转换器电路中每条走线将承载的最大电流,包括流经 MOS 管、电感和电容等功率组件以及高电流信号走线的电流,最大电流应考虑瞬态尖峰和潜在的过流情况。

  使用以下公式根据最大电流和走线宽度计算走线的温升:   ΔT = (I^2 * R_trac

  使用以下公式计算走线电阻:R_trace = ρ * (L / A) ρ是走线材料(铜)的电阻率 L是走线的长度 A是走线的横截面积(宽度*厚度)

  确定 PCB 的铜重量和厚度。标准铜重量包括 1 盎司(35 µm)、2 盎司(70 µm)和 3 盎司(105 µm)。

  使用计算出的电流、走线电阻和电压降值,使用在线走线宽度计算器或考虑 PCB 铜厚度和材料的 PCB 设计软件来计算所需的走线

  确保计算出的走线宽度和铜重量可以在一定程度上完成高效散热,并且不会导致温升过高,尤其是对于高电流走线。

  为不同电压级别的电源。它通过内部的电路和拓扑结构,将输入电压调整为所需的输出电压,并提供稳定的电力供应。

  和供电,但是随着需求的一直上升,需要更高功率密度更高效率以及更小的尺寸,

  中“接地”相关的内容。经常听到“接地很重要”、“需要加强接地设计”等说法。实际上,在升压型

  器时,必须认真考虑部件的选择和热管理,以确保最佳性能、效率和可靠性,本节将讨论这样一些方面的重要性,并指导如何明智的选择合适的部件和管理

  频谱从开关频率开始,通常延伸至100MHz以上。为了最好能够降低电容耦合和磁耦合,必须在印刷电路板(

  中小心。必须评估电路的寄生电容和寄生电感,以便在设计阶段的早期进行适当的权衡。

  ”中,曾对以下项目进行了介绍。本文将汇总各项目的关键词作为总结。首先,在“

  的要点”中介绍了整体通用的要点。这些是最全面清晰的要点总结,因此在这里也先列出这些要点。

  中“接地”相关的内容。经常听到“接地很重要”、“需要加强接地设计”等说法。实际上,在升压型

  中的输入电容器、输出电容器和续流二极管以及电感的配置。本文将介绍升压型

  中“接地”相关的内容。经常听到“接地很重要”、“需要加强接地设计”等说法。实际上,在升压型

  位于底层。中间至少要有一个实心地回路平面,并且必须要格外注意在顶部和底部之间如何对任何关键(即高频)信号进行布线。必须要确保返回电流以及信号过孔的路径连续。 问:是否有出色的

  (通常使用1到3MHz之间的开关频率)通常会干扰无线模块的接收器性能。

  ,在硬件设计部分详细的介绍了输入 电路 ,输出电路和控制模块的设计流程,软件设计部分介绍了系统的逻辑控制和结构,并提供合适的

  converters are an excellent source of electric fields and magnetic fields. Their