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      怎樣設計方案一款高效率的高頻開關電源電源電路?

      更新時間  2020-5-13 來源: 閱讀 143


      高頻開關電源電源電路PCB的設計方案是一個繁雜的全過程,涉及到的要素許多,都將會立即關聯到高頻開關電源電源電路的工作中特性。高頻開關電源電源電路室內設計師一個比較復雜的設計過程,其走線對全部設計方案尤為重要。因而,設計師必須在具體的工作上持續科學研究和探尋,持續積累經驗,并融合新的設計方案方法才可以設計方案出特性優質的高頻開關電源電源電路PCB。文中收集整理了高頻開關電源電路原理的十大方法,期待有助你事倍功半。一、實木多層板走線高頻開關電源電源電路通常處理速度較高,走線密度大,選用實木多層板既是走線所務必,也是降低干擾的合理方式。在PCBLayout環節,有效的挑選一定疊加層數的pcb板規格,能靈活運用內層來設定屏蔽掉,盡快完成就近原則接地裝置,并合理地減少內寄生電感器和減少數據信號的傳送長短,另外還能大幅地減少數據信號的交叉式影響等,全部這種方式都對高頻開關電源電源電路的可信性有益。有材料顯示信息,相同原材料時,四層板要比雙面線路板的噪音低20dB。

      可是,另外也存有一個難題,PCB半疊加層數越高,生產制造加工工藝越繁雜,產品成本也就越高,這就規定我們在開展PCBLayout時,除開挑選適合的疊加層數的PCB板,還必須開展有效的電子器件合理布局整體規劃,并選用恰當的走線標準來進行設計方案。二、髙速電子元器件引腳間的導線彎曲越低就越好高頻開關電源電源電路走線的導線最好是選用全平行線,必須轉折點,能用四十五度曲線或是弧形轉折點,這類規定在低頻電源電路中只是用以提升銅泊的固著抗壓強度,而在高頻開關電源電源電路中,考慮這一規定卻能夠 降低高頻數據信號對外開放的發送和相互之間的藕合。三、高頻開關電源電源電路元器件引腳間的導線越少越好數據信號的輻射強度是和電源線的布線長短正比的,高頻的數據信號導線越長,它就越非常容易藕合到挨近它的電子器件上來,因此針對例如數據信號的鐘表、有源晶振、DDR的數據信息、LVDS線、USB線、HDMI線等高頻電源線全是規定盡量的布線越少越好。四、高頻開關電源電源電路元器件引腳間的導線虛梁更替越低就越好說白了“導線的虛梁更替越低就越好”就是指元器件聯接全過程中常用的焊盤(Via)越低就越好。據側,一個焊盤可產生約0.5pF的接觸電阻,降低過孔數能明顯提高速度和降低數據信息錯誤的概率。五、留意電源線近距平行面布線導入的“串擾”高頻開關電源電源電路走線要留意電源線近距平行面布線所導入的“串擾”,串擾就是指沒有立即聯接的電源線中間的藕合狀況。因為高頻數據信號順著同軸電纜是以無線電波的方式傳送的,電源線會具有無線天線的功效,磁場的動能會在同軸電纜的周邊發送,數據信號中間因為磁場的互相藕合而造成的不期待的噪音數據信號稱之為串擾(Crosstalk)。PCB板層的主要參數、電源線的間隔、驅動器端和接收端的電氣設備特點及其電源線端接方法對串擾都是有一定的危害。

       

      因此以便降低高頻數據信號的串擾,在走線的情況下規定盡量的保證以下內容:在走線室內空間容許的標準下,在串擾較比較嚴重的兩道中間插進一條地線應地平面圖,能夠 具有隔離的作用而降低串擾。當電源線周邊的室內空間自身就存有時變的磁場時,若沒法防止平行面遍布,可在平行面電源線的背面布局大規模“地”來大幅度降低影響。在走線室內空間批準的前提條件下,增加鄰近電源線間的間隔,減少電源線的平行面長短,鐘表線盡可能與重要電源線豎直而不必平行面。假如同一層內的平行面布線基本上沒法防止,在鄰近2個層,布線的方位盡量卻為互相豎直。在數字電路中,一般 的時鐘信號全是邊緣變化快的數據信號,對外開放串擾大。因此在設計方案中,鐘表線宜商業用地線包圍起來并多打接地線孔來降低接觸電阻,進而降低串擾。對高頻數據信號鐘表盡可能應用低壓差分信號時鐘信號并包地方法,必須留意包地開洞的一致性。放著不用的鍵入端不必懸在空中,只是將其接地裝置或接電源(電源在高頻數據信號控制回路中也是地),由于懸在空中的線有可能等效于發送無線天線,接地裝置就能抑止發送。實踐經驗,用這類方法清除串擾有時候能馬上奏效。六、集成電路芯片塊的電源腳位提升高頻退藕電容器每一個集成電路芯片塊的電源腳位就近原則增一個高頻退藕電容器。

      提升電源腳位的高頻退藕電容器,能夠 合理地抑止電源腳位上的高頻諧波電流產生影響。七、高頻模擬信號的接地線和模擬信號接地線做防護仿真模擬接地線、大數字接地線等接往公共性接地線時要用高頻扼流磁珠聯接或是立即防護并挑選適合的地區點射互連。高頻模擬信號的接地線的地電位差一般不是一致的,二者立即經常存有一定的工作電壓差,并且,高頻模擬信號的接地線還經常含有比較豐富的高頻數據信號的諧波電流份量,當立即聯接模擬信號接地線和模擬信號接地線時,高頻數據信號的諧波電流便會根據接地線藕合的方法對模擬信號開展影響。因此一般 狀況下,對高頻模擬信號的接地線和模擬信號的接地線是要做防護的,能夠 選用在適合部位點射互連的方法,或是選用高頻扼流磁珠互連的方法。八、防止布線產生的環路各種高頻數據信號布線盡可能不必產生環路,若沒法防止則應使環路總面積盡可能小。九、務必確保優良的數據信號阻抗匹配數據信號在傳送的全過程中,當特性阻抗不配對的情況下,數據信號便會在傳送安全通道中產生數據信號的反射面,反射面會使生成數據信號產生過沖,造成數據信號在邏輯性門限周邊起伏。清除反射面的壓根方法是使傳送數據信號的特性阻抗優良配對,因為負荷特性阻抗與同軸電纜的特性阻抗相距越大反射面也越大,因此應盡量使數據信號同軸電纜的特性阻抗與負荷特性阻抗相同。另外也要留意PCB上的同軸電纜不可以出現突然變化或轉角,盡可能維持同軸電纜各點特性阻抗持續,不然在同軸電纜每段中間也可能出現反射面。

      這就規定在開展髙速PCB走線時,務必要遵循下列走線標準:USB走線標準。

      規定USB數據信號差分信號布線,圖形界限10mil,線距6mil,接地線和電源線距6mil。HDMI走線標準。規定HDMI數據信號差分信號布線,圖形界限10mil,線距6mil,每2組HDMI音頻信號對的間隔超出50mil。LVDS走線標準。規定LVDS數據信號差分信號布線,圖形界限4mil,線距6mil,目地是操縱HDMI的音頻信號對特性阻抗為100+-15%歐母DDR走線標準。DDR1布線規定數據信號盡可能不踏過孔,電源線等寬,線與線等距,布線務必考慮2W標準,以降低數據信號間的串擾,對DDR2及之上的髙速元器件,還規定高頻數據信息布線等長,以確保數據信號的阻抗匹配。

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