为开关电源PCB布局的指导方针
关键的外卖
潜在的问题与电源PCB布局。
设置电源PCB参数布局。
组件的位置和路由的技巧的最佳布局。
电路板组件的布局。
无论电路板的功能是什么,它将需要操作,通常由机载电源。有两种类型的电力供应,通常设计成电路板:线性和开关型。简单的电路和组件成本降低,线性供应提供一个可靠的电力来源。问题是他们也效率低下,在电路板不良,需要更高层次的力量。
供应电力需求的增加大部分电路板,将使用一个开关型电源(smp)。有不同类型的smp和他们可以配置为输出不同的电压和电流取决于电路的需要。开关型电源是非常有效的操作也会导致电路板的很多问题,如电磁干扰(EMI),如果不正确了。为了帮助你避免这些问题,这里有一些布局的指导方针开关电源。
错误地阐述了开关电源的问题
开关型电源通常是发电的首选在印刷电路板上。使用开关式转换的能力,一个smp将产生电流更有效率和更少的热量比线性电源,依靠大产生热量的部分。然而,smp的正常的开关操作有潜在的辐射噪声,如果控制不当,会增加或产生以下问题:
电磁干扰:之间的切换电压的smp开关状态会造成电磁干扰。不仅可以EMI干扰其他电子产品外部的电路板,它还可以扰乱电路在黑板上。EMI能降解的信号和电源完整性电路板的导致间歇性问题或彻底失败。
地面反弹:smp的快速切换活动会影响地面节点的电路板,跳跃的基准高出地面。虚高地面,其他信号开关错误导致错误的数据传输的电路。
权力涟漪:电源的开关的另一个问题是,它可能形成能量涟漪可以创建相声在附近的电路。相声可以压倒一个较弱的信号,这可能导致电路的干扰。
正如我们所见,这些潜在的噪音问题从开关电源可以导致很多电路板电源完整性问题。为了避免这些问题,遵循良好是很重要的电源布局的指导方针从董事会将如何布局中配置工具。
许多参数可以设置为你的布局,包括热对权力的浮雕和地面的飞机。
电路板布局参数切换电源
确保良好的电源完整性设计,电路板就应该列出一个明确的计划功率输出网络(生产)。这样,你的最终设计最终将生产,可以提供清洁和不间断电源所有组件而不产生干扰。要做到这一点,第一个PCB参数必须设置董事会层配置和分层盘旋飞行。
重要的是开始一个示意图,是足够远的发展,使所有电源在董事会确定。从这些信息,您可以开始配置层分层盘旋飞行的最佳信号完整性和电源完整性。
这将意味着权力和地面的飞机最好的定位信号返回路径,阻抗控制路由和电源隔离。往往你的电路板制造商可以帮助这些决策通常配置和构建电路板和将有最好的了解您的设计需要。
下一个参数设置将设计规则和约束。比普通数字路由、电力和地面路由将涉及许多不同的跟踪宽度和间距值和铜倒属性。虽然一些这些规则可能需要控制每个网络,许多可以通过指定一个特定的控制网类,然后分配不同的权力和地面网。
先进的PCB设计工具的设计规则和约束,如节奏快板的PCB编辑器中,将给你所有的这些功能以支持路由您的生产需求。接下来,让我们来看看一些特定位置和路由指南交换式电源供应。
电源电路的布局显示组件的关闭位置。
PCB布局位置和路由指南交换式电源供应
电源布局的第一步是正确的组件的位置。电源应全面展开,让他们最接近设备供电。你也要考虑热解脱的电源组件并将他们将得到足够的冷却。减少EMI的关键的开关型电源电路是将尽可能接近的组件保持跟踪路由短和直接。开始供应的主要部件,如转换器集成电路、遵循与输入电容和电感,然后输出电容器。同样重要的是保持部分的同侧板,以避免造成的阻抗使用通过路由。
组件放置,下一步是将网连接在一起。这里有一些路由技巧,这些技巧可以帮助:
紧后放置的组件,保持路由尽可能短而直接。较短的痕迹将降低电感和减少噪音,可以创建。
使用跟踪宽度足够大来处理当前正在进行的。短而宽的痕迹也将有助于减少噪音产生的机会。
在你的路由使用45度角或圆的角落。
避免使用通过在你的电源电路。
不路线其他信号通过电源电路痕迹。
电源布局的最后一部分是在电力和地面飞机路线的基础上,决定之前的板层分层盘旋飞行配置。这里有几个关键因素:
达到更好的噪声控制,最好使用固体的飞机而不是路由与痕迹。
确保电源地平面画,它包含了所有的电源部分帮助EMI屏蔽。
分开你的电源地平面设计的其余部分的共同点。这将有助于隔离电源噪声的设计。
电源,必须连接到共识,确保他们只连接在某一时刻避免创建天线辐射噪声。
不路数字信号在整个电源地平面保持信号从使用孤立的地面作为回报吗信号返回路径。
帮助冷却热电源部分,使用热下通过他们消散热量进入孤立地平面。
这些指导方针,可以减少大量的噪声和干扰,开关电源可以生成。你可以帮助自己另一种方式是使用您的PCB设计工具的全部功能布局电源时的电路板。
约束管理器在快板PCB编辑器显示权力的组织网。
利用你的PCB设计工具开关电源布局
我们已经讨论了使用的优点净的规则和约束设置不同的路由宽度和空间电源网。在上面的图片中,你可以看到约束管理器在快板PCB编辑器,以及它是如何组织的权力网设计。还有很多其他有用的特性在设计工具,可以帮助。
快板有许多不同的跟踪路由和铜倒特性将允许您轻松地创建和编辑你的力量和地面和飞机痕迹。快板还IR降等工具分析工具,它可以使用在设计中发现和正确的电源完整性问题板的生产。完成设计,快板的3 d查看和检查使您能够看到你的设计会之前,为了节省你的时间和金钱在多个原型重新设计。
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