metal core pcb china pcb manufacturer china

歡迎來到

高壓研討會。

這是

優化電源

性能會議的 PCB 佈局指南,

由 Ben Genereaux 提出。

我叫 Amy

Thomas,我將

擔任本次會議的主持人。

本次會議的所有參與者都被靜音,

因此請使用屏幕右下角的聊天功能

提問。

並確保

向所有人解決這個問題。

我們將在

整個網絡研討會期間

以及最後回答問題。

此外,如果您在

聽或

看演示文稿時遇到任何問題,請進行聊天。

有了這個,我會把

它交給 Ben 開始。

謝謝你,艾米。

就像 Amy 說的,我的

名字是 Ben Genereaux。

我將介紹

優化

電源性能的 PCB 指南。

讓我們開始吧。

那麼首先,您

希望從本次會議中獲得什麼?

因此,我們將

討論

成功的

PCB 佈局所需的基本概念,因為它

適用於開關模式

電源。

我們

今天談論

的概念適用於

所有電源,

無論功率水平如何。

所以我們將討論

我們的一些部分

,我將

在整個演示文稿中引用這些部分。

但正如您

所知,我們的 UCC28180

是我們的連續

傳導模式。

我們的因子校正

控制器 UC28742 和 10

是反激控制器。

UCC24612 和 10 是同步

複製控制器。

那麼為什麼佈局很重要?

第 1 點,它是

您將設計

帶入現實世界的方式。

所以你可能有一個完美

的原理圖和設計。

但是,如果您

沒有功能性佈局,

那麼

調試和使

您的設計工作時就會遇到麻煩。

所以基本上

我們要討論的

是它如何將原理圖

轉換為工作硬件

並獲得

在現實世界中工作的物理硬件。

而且佈局可能

非常複雜。

在實際設計物理佈局時,

需要了解和處理大量寄生參數

所以我們今天的議程,

只是為了概述它,

我們將看

一下原理圖,然後

討論

我們關心的寄生效應。

這就是電阻、

電感、電容。

我們還將討論 EMI

安全、一些接地

和信號路由技巧、

熱管理

,最後

通過一個小例子進行講解。

所以首先。

我們對電源佈局的主要關注點——

安全性、EMI、寄生

電感、電容、

電阻、熱性能、

高 dv/dt 開關電壓、

高 di/dt 開關

電流、

我們如何接地,

然後是

整個過程中的噪聲抑制 該設計。

因此,我們希望了解

PCB 上的所有這些區域。

因此,在

開始佈局之前,

您必須

有一個原理圖。

所以你可能在這

一點上完成了原理圖。

你需要

開始你的佈局。

首先對電路

有深入的了解很重要

,這

有助於從乾淨的原理圖開始。

它還有助於

將可能出現

在佈局上的組件組合在一起,

因此您可以將它們

放在原理圖上。

這可以讓

事情變得更容易一些。

所以,我們要對電路有一個

深入的了解。

包括我們今天要討論的寄生組件。

因此,如果我們考慮

我剛才提到的問題,

我們希望

在開始佈局之前確定這些問題的位置

它有助於提前計劃。

例如,您有我們的

高路徑、我們的高 dt/dt

或我們的開關電流

以及這些高電流迴路。

高 dv/dt 區域,因此這

將是我們的交換節點。

我們將要

了解熱量。

因此,您應該了解

和計算

組件的損耗,

並了解

我們是否可以將熱量散發

到 PCB 上,

或者僅用於

板上的熱同步。

此外,是的,安全 –

因此了解

我們正在設計的標準

以及它如何影響我們的佈局。

我們還希望

針對 EMI 性能優化設計。

所以要注意我們如何

佈線 EMI 濾波器。

然後是接地——

最後,

重要的是要了解

我們如何將我們的設計接地,

包括電源接地和

模擬接地部分。

所以一旦我們了解

了原理圖,

我們就可以開始

考慮電源的實際佈局。

因此,開始了解

電路中的寄生效應。

從抵抗開始。

例如,通過我們

為套裝或電感器選擇組件時

,我們通常會

理解電阻,

因為我們尊重我們的

組件並選擇它們。

我們

了解這些

對效率和監管的影響。

我們並不總是

考慮銅跡。

他們會有一些阻力。

這會有所幫助,因為

我們的設計

或調節效率的影響

會導致

過度損耗的溫度升高。

因此,

電感器

電阻的計算與導體的電阻率

和物理尺寸有關

,我們在此處顯示了一個表格

,其中包含

PCB 設計中使用的一些常見導體。

因此,如果您

考慮銅,

它將出現在我們的走線和路線中。

在整個 PCB 中,這

是我們都將關注的一個。

所以僅僅通過

查看公式,

因為我們

與長度

成正比

,與橫截面積成反比,

這告訴我們短而

寬的走線

將具有最低的電阻。

所以有什麼需要

考慮的。

我們還想

指出,溫度

對金屬的電阻率有影響。

因此,例如,觀察溫度

升高 100 攝氏度的銅

,您

可能預計電阻率會增加 40%

所以

也需要記住一些事情。

所以估計

寄生

電阻的一個好方法是

計算平方的方法。

因此,如果我們分解

方形電感器尺寸的公式,我們可以

在這裡取消兩個長度。

所以我們唯一的變量

是電阻率和厚度。

所以這使

事情變得相當簡單。

我們不必

每次都計算公式。

我們正在

計算電阻

,我們將

這裡看到不同銅重量的一些估計值。

例如,1 盎司銅

的厚度為 1.4 密耳。

這給了我們

每平方約 0. printed circuit boards assembly 5 毫安的電流。

所以看一個

例子,我們可以看看

這些連接

到熱敏電阻的走線的電阻。

所以我們

在這裡看到兩個串聯的正方形。

因此,將 0.5、0.5 相加,

得出 1 毫安。

然後,例如,我

想要兩個平行的正方形。

所以我們有一半的

電阻,所以 0.25 毫安。

所以不管

正方形有多大或任何東西,

這只是

基於

公式中長度抵消的粗略估計。

所以這是一個快速的

使用方法。

您不想

花費大量

時間計算

電路中的每一條跡線。

你會看到在更高的

電流下這才是

真正產生影響的地方。

所以我們不要忘記過孔。

過孔也有電阻。

所以有時我們會忘記

通往棋盤的垂直路徑。

所以我們可以重新排列

圓柱幾何的阻力公式。

因此,在此示例中,

通過此處的這些尺寸,

我們將這些數字插入

其中,結果為 0.67 毫安,

正如我之前提到的,

您將獲得更高的電流。

也許 10 安培

會導致 67 毫瓦的損耗。

因此,這可以

在穩壓或效率方面對電源產生影響

因此,對於更高的

電流,您

將需要

更多的通孔或更大的通孔。

所以我認為一個典型的

經驗法則

是每個過孔 1 安培到 3 安培。

因此

,添加更多過孔並沒有什麼壞處。

如果您有足夠的空間,

它將提高您的設計

性能。

因此,讓我們看一個示例

並應用此計數平方

方法。

所以你可以在這裡看到我們

有,例如,

雙輸出過濾器的佈局。

所以我們有電感器

和電容器。

此處的紅色跡線

是我們的輸出,

因此將電感器拉出

到此處的輸出連接器中。

然後

你可以看到藍色,所以這

將是我們的電壓感應軌跡

,回到控制器

和反饋網絡。

因此,如果我們在這裡感測

電感器的輸出電壓,則電感器和連接器

之間的銅線會有所下降

所以如果我們考慮一下

這裡可能有一個正方形,這裡有

一個正方形,這裡可能還有另一個

正方形,

然後再加上我們

有輸出連接器。

因此,對於 1 盎司銅,它可能是兩個或三個

正方形。

那將是 1 毫安

到 1.5 毫安。

所以 10 安培,你的電壓

會下降大約 10 到 15

毫伏。

所以這肯定會

影響你的調節,

因為你不是

在輸出連接器上感應。

因此,為了改進這一點,

讓我們來看看這裡。

我們現在

在輸出連接器上進行感應。

因此,

通過在此處進行感應,您將獲得更嚴格的監管。

所以這是

避免由於寄生電阻引起的下降的推薦方法

好吧

,我們關心的另一種寄生效應

是電感。

所以這會

導致我們的高 di/dt 循環出現問題。

它也被稱為我們的

開關電流迴路。

所以我們簡化

了我之前展示的示意圖。

它是一種連續

導通模式,R 因子

校正提升。

所以我們在這裡有這張圖

來表示。

寄生電感的問題

是在高 di/dt

區域會

導致電壓尖峰。

因此,您之前可能已經

在交換節點上看到了這一點。

您將有一個高電壓

尖峰,遠高於

開關節點上的預期最大電壓。

因此,這將導致

EMI 性能和

與其他節點耦合的問題。

它會導致

電路板上

出現電壓尖峰的一般電路故障

所以這就是我們

想要識別和理解

我們的電路以及

我們需要注意的區域的真正原因。

因此,讓我們來

看看

我們在此處突出顯示的這些循環。

所以這個

綠色的電流迴路,它顯示了我們的電感器

電流,所以與電路

的其餘部分相比,它的 di/dt 相對較低

所以雜散電感、

寄生電感

在這個迴路中不是問題。

如果您考慮一下,

您在此處將一個電感

與我們的大型

PFC 電感串聯,

它不會

像在其他迴路中那樣產生太大的差異

因此,如果我們

查看輸出循環,

我們會

以藍色突出顯示此處的兩個循環。

路徑已設置。

因此,我們

在此圖表中顯示我們的電流。

這是高 di/dt 因為,正如

我所說,它正在打開和關閉。

然後與此互補,

我們有二極管電流。

所以關閉時間。

我們有電流流

過二極管,在這裡形成紅色

所以這些是高

di/dt 區域,當我們有大量電感時,這些區域

很容易

出現問題,

所以我們真的

想最小

化這個迴路中的電感。

因此,我們可以通過佈局來做到這一點

,在這些組件之間

形成一個緊密的環路

這樣我們就不會

產生大量

導致電壓尖峰的寄生電感。

因此,高

di/dt 的另一個來源是反向恢復。

我們將

在 CCM 拓撲中看到這一點。

因此,當電流流

過輸出電感器、輸出

二極管,並且設置

開啟時,我們的電流

將在此處反向。

通過從

二極管的結點拉出電荷,

你可以看到這個

電流波形。

我們得到了一個 di/dt

高峰值。

所以對我們的

電路性能來說並不理想。

所以就像我說的,如果我們可以

最小化這裡的循環,

盡可能保持它的緊密

,我們可以

減輕

高 di/dt 的一些影響。

是的,所以我們正在

最小化循環。

然後

要記住的另一個想法

是我們想要使用

低 QRR 整流器,因此

盡量減少

二極管內部的反向恢復充電。

我們可以最小化

這個電壓尖峰。

因此,這意味著對於高

輸出電壓設計,

例如 PFC 升壓,我們將

升壓至 90 伏。

我們想使用碳化矽。

然後對於大多數其他

設計,這

意味著肖特基二極管

或超快二極管。

如果我們使用

同步整流,

盡量減少反向

恢復方法。

所以是的,

我們必須注意的下一個區域

是高 di/dt,即

柵極驅動環路。

因此,添加到這個

PFC 升壓示例中,

在此處顯示方形

gig 驅動電壓信號。

當我們打開和關閉時,

我們正在

對柵極電容進行充電和放電。

所以我們可以有一些

高電流尖峰。

正如您在

此小圖中所見,

該電流在此

迴路中以黃色突出顯示。

所以再次,我們要

最小化這個迴路,

最小化電感。

所以我們有一個很好的,緊密的循環。

這可以

防止我們的驅動電流受到任何限制,以防止

柵極驅動

信號出現振鈴。

這是

你真正想要避免的事情。 柵極驅動信號

上的任何振鈴

都可能

導致錯誤開啟

並對您的電路造成災難性影響。

因此

,在高 di/dt 區域盡量減少此處的環路電感。

然後在藍色中,

這個開關區域

是一個高 dv/dt 區域,

它可以耦合

到噪聲敏感電路。

因此,稍後我們將

討論最小化電容

以及它如何

影響您的佈局。

那麼現在讓我們來談談

這種寄生電感的數字來源,

以及

如何計算

和估計

您在設計中可能會看到的內容。

所以我們在這裡展示的方程

是經驗性的。

它們是

估算

空間中自由導體電感的好工具。

因此,如果我們仔細研究這一點,我們

可以得出一個經驗法則。

我們認為我們通常說

基於

帶有大約 1 盎司銅的常見 PCB 走線每厘米 6 毫微亨。

因此,您將看到僅使用

自由浮動導體

,自然對數關係會

限制

您對電感的控制。

因此,我們

想要做的最小

化寄生電感

有助於

在走線下方或上方進行接地規劃。

因此,它創建了一個

電感非常低的返迴路徑。

再一次,這些是

這裡的經驗計算。

所以我們想知道

這一點,以便這些給你

有意義的結果,

你通常

需要一個高

的長度與高度的比率,所以

接地

層和你的導體之間的這種分離。

但我認為這

很常見。

因此,對於 PCB,我們只有

絕緣體或 FR4

或其他任何東西,與

PCB 上銅的水平尺寸相比非常薄。

所以你會

看到修改後的方程,

考慮到

地平面,

我們用

高度、長度

、寬度和電感之間的直接關係來控制它。

這裡只是一些快速

計算。

所以我們最初說

1 盎司銅每厘米大約 6 納亨。

如果我們將寬度

保持在大約 2.5 厘米,

我們將看到大約 1.2

毫微亨,

比 6 毫微亨低很多。

在整個佈局

設計中都有所不同。

因此,我們將

在這裡看一個示例

,並嘗試將其應用

到我們的輸出

濾波器中,這與我們看到

的寄生電阻相似。

我們

在這裡要看的

與 T39 串聯的電感量。

所以我在這裡強調的 2 厘米長度,

電感器和這個電容器之間。

因此,如果我們說那是

2 厘米,那麼

2 厘米乘以

每厘米 6 納亨

將得到 12 納亨的

寄生電感。

所以這裡的長度

是我們想要最小化的。

通過將我們的禮帽

一直延伸到這裡的一側,我們正在形成一個更大的循環。

更有意義

並會降低我們的串聯

電感的方法是

將該電容器放置

在電感器旁邊。

所以你會有一個很好的,緊密的

開關電流迴路。

所以我們要討論的下一個寄生參數

是電容。

因此寄生電容

在高 dv/dt 區域引起問題。

所以這通常是

在交換節點上。

所以你在這裡看到我們的

開關節點,

它是我們的電壓

在 0

和輸出電壓之間切換的地方。

因此,所有開關節點

電源都將至少有一個

開關節點,我們

需要了解這種性能。

因此,這

在我們的 PFC 升壓示例中以藍色突出顯示。

再次,我們需要

注意的地方。

可能

出現的問題是 EMI 問題,

因此噪聲會耦合

到其他電路

並降低效率。

因此,如果您

在其他電路上感應電壓和電流

,就會產生雜散電流,

從而降低效率。

我們如何緩解這種情況?

首先,最小

化交換節點區域。

因此,如果您想

將該區域

保持為藍色,以減少

我們 PCB 上的最小銅面積,

則不太可能

耦合到其他節點

並在周圍輻射這種高

開關電壓。

此外,我們希望

使敏感蝕刻

遠離交換節點。

敏感走線

越遠,

寄生電容

越低,

與開關節點的噪聲耦合的可能性就越小。

我們想使用的另一個技巧是

將散熱器接地。

在您的設備上或二極管上安裝散熱器是很常見的

如果

散熱器接地,

任何耦合到它的電壓

都會直接分流

回地面,而不是輻射

到整個電源。

所以它在那裡形成了一個盾牌。

然後

你可能會想到的一件事

是,如果我們在

這裡用一個區域降低我們的走線,

我們會犧牲電阻和

電感,所以更好的冷卻。

但是通過減少

表面積,我們得到了更低的電容。

因此在那裡產生了一個悖論。

但是我們在這裡要說的是

您主要關心

的是

降低電容,

因此專注於

減少表面積。

所以我們可以降低電阻

和電感,

我們可以縮短走線並

擁有一個非常緊密的開關

迴路。

所以我們可以

用其他方式管理這些。

和冷卻 – 是的,如果您無法

散發 PCB 中的熱量,

則可能需要散熱器。

所以我們主要關心的是

降低電容。

好吧,讓我們來談談

這是如何物理創建的。

我們展示了電容的公式

如果我們可以假設

5 是

我們對 PCB 絕緣體的相對介電常數的估計,

那麼我們將在這裡使用 5。

在整個 PCB 製造中很常見。

所以

自由空間的介電常數是常數。

所以我們這裡只需要擔心面積和

厚度。

因此,在此示例中,如果我們有

兩條 10 mil 長的跡線

相互

垂直交叉——一些穿過

這裡,穿過這裡——

這就是我們

需要計算電容的區域。

所以插入這些

數字,你會

得到大約 0.01 皮法。

所以這是非常小的。

因此,兩條垂直交叉的走線

不會對

此處的寄生電容產生巨大影響。

您的電路板上可能有

縱橫交錯的痕跡

但我們真正

需要注意的

是平面

和平行走線,然後是

大元件焊盤。

這些將是更

重要的罪魁禍首

,我們的寄生

電容來自哪裡。

就像我說的,這裡沒有太多

電容。

但是你看看

整個電路,

你的 PCB 上會有很多銅重疊。

所以讓我們看

一下這裡的示意圖。

這是一個反激示例。

因此,在反激式中,您將

有兩個開關節點,

其中一個

位於 FET 隊列中的初級側。

然後

我們用紅色突出顯示另一個。

這是

我們同步整流器的列車。

所以這是一個高

dv/t 區域,這

意味著我們需要

注意寄生電容。

因此,我們還以綠色突出顯示了

我們的噪聲敏感反饋

網絡,這對於我們電源

的調節和

性能非常重要。

我們希望避免

節點與您的開關節點之間出現明顯的寄生電容。

所以我們真的不能

在我們的交換節點下面有這個區域。

那會

耦合很多噪音。

如果我們估計有

10 個元件焊盤,

那麼來自該區域的一些元件焊盤

,我們計算該面積

,我們可以將

寄生電容

增加到 2 皮法,這可能會

顯著影響這個對

噪聲非常敏感的區域。

好的,讓我們來

談談寄生電容

和共模電感

或公共節點扼流圈。

因此

在 EMI 濾波器中使用了公共節點扼流圈。

如果您在

此處查看此圖,

您通常會

在這些組件之一的數據表中看到這一點

我們

在這裡要強調的

是,隨著頻率的

升高,阻抗如何下降。

因此

,我們的電感器的阻抗下降,

基本上

變成了一個電容器。

在高頻下,

電感器的交織電容——這

就是

影響的來源。

所以我們看

這裡的一個例子,

在我們的公共節點

扼流圈下面放置一個地平面。

例如,具有這種厚度的 3

厘米見方的接地

平面、

一層電路板,

我們將計算兩個

50 皮法拉寄生

電容的區域。

所以加上這個,寄生

電容已經存在。

對於 EMI 性能來說並不理想。

我們正在創建

高頻信號可以

傳播的路徑,並耦合

這個非常低阻抗的接地層。

所以我們真的不想

把其中之一

放在我們的 EMI 濾波器下面。

因此,

繼續討論 EMI,

我將稍微討論

一下磁耦合。

這是

需要牢記的。

在放置

電感器和

設計 EMI 濾波器時,

磁場,

因此我可以在

電感器之間耦合,感應電流,

並創建您的

EMI 性能。

因此,

我們必須減輕這種

情況的一些想法是改變

電感器的方向

,使其

不易受耦合影響。

然後

嘗試不同的磁芯

形狀或尋找

針對 EMI 優化

並提供更好屏蔽的不同磁芯形狀。

或者,您可以在電路中

提供物理屏蔽

,以

阻止磁耦合。

還有一些

關於 EMI 考慮的提示。

我們這裡有一個示例輸入

過濾器佈局,

即 CRAC 連接器。

我們希望將組件放置在

遠離噪聲源的地方。

所以我們要過濾

掉噪聲源。

正如我們所說,

耦合的機會更少。

我們不想跨越共模扼流圈

的輸入和輸出

走線——

例如,T2。

我們談到

了過濾器下方沒有地平面。

那麼較低的電阻

意味著寬而短的走線。

我們要

注意我們的高壓安全

要求,以找到

走線之間的間距。

所以我們剛才提到了安全。

如果您查看此處的圖表,

我們對安全的主要關注

是使危險和

電壓

遠離用戶可觸及的點。

因此,您需要了解

您正在設計的標準。

他們通常會

告訴您需要保持的間隙

和爬電距離

所以我們這裡有一個示例

表,只是列出

了各種

隔離級別的一些間隙,

某種功能的基本增強。

然後該圖

顯示

了增加

插槽

和 PCB 或

物理屏障中的間隙和爬電距離的幾個技巧。

就像我說的,這

取決於

你設計的標準。

所以這取決於

絕緣類型、污染程度、

您的交流電壓

和工作電壓。

所以現在討論了

一些地平面

以及這

在您的電路中的重要性。

所以我們已經稍微討論

了電阻

和電感。

因此,具有阻力範圍的

路徑具有較低的阻力。

並且在走線下方放置一個地

平面

將降低電感

為任何信號提供返迴路徑。

另一件事是我們將通過地平面

提高我們的熱性能

所以它可以將熱量

散佈在整個電路板上。

並考慮淹沒 –

PCB 上帶有接地層的任何空白區域。

在這裡,我們展示

了控制器下方的接地層

以及隨附的

電阻器和電容器。

所以這

在幾個方面有幫助。

我們說熱。

此外,您希望通過電路中的環路獲得最短

的接地返迴路徑

因此,它還有助於

放置多個過孔

並在

多個層上接地。

如果您有

多層 PCB,

通常可以在控制器下方獲得一個

非常堅固的接地層

稍微

談談小信號路由,

我們希望避免耦合

到敏感節點。

所以我們的寄生

電容開始發揮作用。

你可以看到

我們的壞

榜樣和好榜樣之間的區別。

我們有我們的電流

檢測電阻。

然後我們

用電容和電阻過濾它。

這是一個非常敏感的信號。

因此

,來自交換節點

的任何噪聲都會損害

我們的性能。

所以我們希望我們的

過濾組件

盡可能接近 PIC。

並且我們希望

盡可能遠離切換

節點的高 dv/dt 區域。

此外,我們在此強調

——它有助於

在 IC 中的電容和電阻器附近放置接地過孔。

因此,如果您

在該電容器附近有一個通孔,

我們將有一個非常短

的 IC 接地返迴路徑。

關於信號

路由和佈局的另一個提示,

您將在所有數據

表中看到,例如 TI 部件區。

關於佈局的很多建議,

因此在開始佈局時總是有助於閱讀。

然後通常情況下,

他們的控制器的引出線

會針對良好的佈局進行優化。

所以你可以

看到,我們正在

分離模擬層

和電源層。

因此,繼續進行

熱管理。

您將

想要了解熱量如何

在整個系統中流動。

因此它有助於您的

PCB 冷卻策略,正如我們所說,

實心地平面

絕對有

利於優化設計,

並避免

這些地平面中斷,

因此您可以盡可能多地

橫向傳播熱量。

所以如果我們想

在不同的層上加熱,

我們應該使用過孔。

所以你可以在

這個例子中看到,

我們使用通孔

將熱量

從我們的 IC 傳到電路板底部的外層。

因此,我們在底層有一個很大的區域

,在

那裡對流輻射

會將熱量散佈

相當多。

然後,再一次,不要

使用交換節點進行冷卻。

如果我們分配一個

非常大的交換節點,

我們將會遇到

一些噪音問題。

舉個例子,為什麼

A 板比 B 板更熱。

你可以看到,

這裡的 A 板,IC 更熱。

董事會的底部更熱。

然後是電路板 B,我們

有一個

66 攝氏度的二極管。

電路板冷卻器的底部

非常清晰。

在上面的例子中,

有一些東西,

這裡有一條痕跡阻止這個

地平面

將熱量散佈

到整個電路板上,

導致我們的

控制器升溫很多。

因此,我們將熱量散發出去,

並將控制器

降至更合理的

溫度。

因此,讓我們

在這里通過一個示例。

因此,在開始佈局之前的第一步

您將

完成原理圖。

就像我們說的,

你真的

想了解那個原理圖,

以及

我們討論過的這些主要問題

在哪裡,這些寄生參數在哪裡,

以及它們如何影響

電路的性能。

所以除此之外,

您還應該了解其他一些內容 –

您實際

將此 PCB 放入的系統的局限性。

因此,要找到您的尺寸,

PCB 上可以有多少層,輸入

和輸出連接,

機械限制,

製造限制,

您是否可以在電路板

的頂部和底部都使用組件

,您是否可以

只在一側放兩個孔

董事會的。

然後是爬電距離和

間隙要求——

這與安全有關。

因此,您需要了解

您正在設計的安全標準。

然後,就像我說的,

了解電路後,

我們已經確定了

這些區域以及

如何減輕

它們造成的問題。

所以我們說,使用這種

trunk-packing算法,

這意味著首先放置你的

大功率元件。

例如,這

是使用同步整流的 PSR 反激

我們的大型組件是

變壓器、FET、電容器。

這就是我們想要

首先放置並

構建我們的電源路徑的東西。

因此,您將放置

大型組件,

然後完成

電源組件的放置。

下一步

是放置您的控制器。

所以我們在這裡展示

放置 SR 控制器,然後是

我們的反激控制器。

在這裡電路板的安靜角落,

我們不希望它們

進入電源路徑。

我們希望它們

遠離開關電壓。

因此,請為控制器預留一個安靜的位置

然後在您

決定放置控制器的位置後,

您可以將

相關部件放置在附近,

因此可能是

靠近引腳的電阻器和電容器,

包括我們的 SR 控制器和

反激式控制器。

所以這是一個

迭代過程。

隨著您放置更多組件,

不同的方向

可能更有意義。

所以這確實需要一些時間。

我們經歷了

幾次迭代

,找出

了最有意義的方法。

所以現在看看

我們例子中的路由,

我們在底層有紅色,

在頂層有藍色。

所以我們想首先為

我們的電源路徑佈線。

在我們的電源路徑中,這

意味著短而寬的走線,

最大限度地減少

這些走線中的電阻和電感。

您還希望

最大限度地減少高 di/dt 環路

區域,我們在此處用這些

黃色和紅色環路顯示了該區域。

我們的輸入迴路

通過電容器

到變壓器以設置接地。

我們在這裡有一個很好的,緊密的

循環,

盡可能好。

輸出循環相同。

我們將

變壓器到二極管

再到電容器再接地。

而且我們在這裡也得到了

很好的緊密環路,

最大限度地減少了我們的

寄生電感。

同樣,我們希望

最小化高 dv/dt 區域。

如果這種情況發生在

二極管和 FET 上,

那麼我們在

此處獲得了二極管上焊盤的大小以及

此處跡線中的 FET 開關電壓。

所以這看起來

很適合實時。

因此,在電源

路徑之後,我們

將對信號走線進行佈線,

記住,

遠離高 dv/dt 區域。

理想情況下,對

噪聲敏感的走

線應該很短,並且

返迴路徑也很短,因此有

大量的通孔和良好的

接地返迴路徑到 IC。

最後,我們將

放置地平面。

所以用地面淹沒空曠的地方

是個好主意。

我們展示了理想

區域在這個板上的位置——

這是主要的基礎。

因此,我們連接

到書帽,

然後在控制器下方展開

我們的主要接地

關聯組件。

然後在

次級側,我們

在次級側的所有東西下面都有地平面。

所以就像我之前說的,想要

使用大量連接

到地平面的過孔。

因此,將它們

放入電容和電阻器

中將創建

到控制器的短返迴路徑。

然後嘗試保持

良好、乾淨的地平面

來傳播熱量。

這是有道理的。

因此,請注意

穿過地平面

並阻塞連接的走線。

那麼總結一下,總結——

了解你的電路。

所以這裡的大電流、

高di/dt、高dv/dt。

所以我們現在知道這

如何影響

我們的寄生電阻、

電感和電容。

我們討論了一些關於

EMI 安全要求

和熱量以及

管理這些的一些技巧。

然後基於

我們剛剛

談到的佈局示例,始終

將大組件

放置在電源路徑中,

並將小部件、電源佈線、

信號佈線,然後

放置我們的電源平面。

所以最後,您希望

有人審查您的佈局。

重新審視它總是有幫助

的。

在將其發送給 fab 之前,絕對要對其進行自定義審查

然後支持

供大家參考。

我們稍後再看一下

這個演示文稿。

我在這裡有一些參考資料

用於製作此演示文稿。

然後他們更深入地

了解佈局技巧。

好的,謝謝你

收聽我的演講。

我想現在我們

會有一些問題。

本,謝謝。

我們確實有幾個問題,

我想我們有時間回答。

第一個是,

是否應該

在內部接地平面上的開關節點下方放置一個空隙?

應該作廢嗎?

是否應該

在內部接地平面上的交換節點下方放置一個空隙?

行。

所以是的,在這個

例子中,你

可以看到我們如何將

地平面與

交換節點分開。

所以我們的交換節點軌跡就

在這一點上。

因此,將地平面

直接置於其下方,

可能不是

最好的主意,並且可能會將

噪聲耦合

到地平面。

但我會說

將其他敏感信息、

跟踪與交換節點分開會更重要。

但我認為這樣的事情

是有道理的。

我想,

如果我正確理解了這個問題,你不會在交換節點中與地平面重疊

我認為下一個問題

很相似,Ben,

但我會問它

只是為了確定。

您對

在開關電感下方設置接地層有何想法

行。

是的,類似的問題。

所以如果你能避免

它,可能會更好。

但與此同時,我

想我已經看到

他們這樣做的設計,

他們將地

平面完全淹沒

該區域,因為地

平面不會

受到噪音的影響。

但我會說

一般來說最好的

做法是避免它。

看起來我們有

三分之一圍繞同一主題,

但我會問,因為

我們在幻燈片上。

淹沒、

接地層的空區域

和增加

寄生電容之間的權衡是什麼?

行。

所以地平面是

一個非常安靜的區域。

因此,讓

接地層淹沒

在我們的

控制器和

所有這些敏感的

模擬節點下方,這

不是

我們真正擔心的寄生電容問題。

問題將

是噪聲的大小,

例如開關節點。

這就是

寄生電容

成為一個大問題的地方。

所以我認為

淹沒地平面沒有太大問題。

但是重疊,您不

希望

在高 dv/dt 區域下有大量重疊。

這就是寄生

電容成為主要問題的地方。 高壓

T0220 半橋是否有典型

或推薦的佈局

如果那是 TI 部分,

那麼可能是。

我得查一下那部分

,看看它到底是什麼。

但是我們可能會在

網上發布一些設計,

或者數據表將

經過優化佈局,

但我不

熟悉那部分。

您將如何路由微控制器的

模擬數字地

和電源地?

對我來說有點難以回答。

我沒有做過很多

混合信號設計。

所以我不得不把它

留給數字電源專家。

所以也許我們可以調查一下,

然後回到那個問題上來。

在開關穩壓器之後連接 LDO 有什麼注意事項嗎?

是的。

對於 LDO,您可能

需要

從我們的

開關穩壓

器的輸出到 LDO 輸入的最短連接。

我知道

如果

那裡有更短的走線,你可以最小化所需的輸入電容。

但我想與

我們所討論的類似,

盡量使 LDO

遠離開關模式電源中的高 dv/dt

區域

看起來我們

得到了澄清。

它實際上不是零件,Ben——

它是一個包裹。

所以這就像一個

版主錯誤。

所以TO-220封裝,常見

的FET通孔封裝。

對於那個很抱歉。

哦好的。

那麼

整個問題又是什麼呢?

所以 TO-220 將

類似於這裡的 FET。

整個問題是什麼?

然後問題

是,高壓 TO-220 封裝半橋是否

有典型或推薦的佈局

行。

我認為這

取決於您的確切設計。

所以這是一個半橋。

但是我們看到高壓

開關節點網絡

就是這裡的這個引腳。

所以這

與日期和來源有偏差。

而且我們並不

試圖將開關節點

耦合到這些引腳。

但是不知道有

沒有推薦的佈局。

有時人們可以將它們

背靠背放在散熱器上

緊挨著放置。

我認為這更像

是個案的基礎

,我必須查看

才能回答這個問題。

寄生蟲總是存在的。

當它們集成時,它們會

產生諧振電路,

串聯並聯,

頻率非常高。

是否有任何工具

可以將其可視化?

你能不能

再重複一遍。

好沒問題。

寄生蟲總是存在。

當它們集成時,它們會

產生諧振電路,

串聯並聯,

頻率非常高。

是否有任何工具

可以將其可視化?

不是我所知道的。

我認為,如果你

試圖刺激

電路中的寄生效應和一切,我

猜你通常不會

像典型的 T 香料那樣看到這一點。

但是,如果您

能夠模擬它,

可能會很有趣。

可能需要一段時間來模擬。

但在我的頭頂上,

我什麼都不知道。

看看是否有任何東西

可以模擬這一點會很有趣。

我認為最好的方法,

我今天談到的,

是這些緩解

技術是

避免必須計算

每個寄生參數的最佳方法。

不是您

願意花大量

時間做的事情,而是

我們可以調查的事情。

我可以回答的下一個問題 –

此演示文稿是否

會在 TI.com 上提供。

絕對地。

此錄製的演示文稿

以及

Ben

在演示文稿中提到的所有資源

都將鏈接在一起。

我們會把它

寄回給你們。

您可以輕鬆找到它。

我想你還有

時間多做幾次。

在作為 GaN LLC 的開關節點

和變壓器初級指南之間,

應該考慮哪些注意

事項,WRT——

在那之後,它

代表一些技術性的東西,

但我不知道

名字,本,對不起——

接地耦合和

天線效應,

特別是子

板上的GaN和主板上的變壓器

好的,你

能再經歷一次嗎?

是的。

GaN LLC的開關節點和變壓器

初級之間,WRT

接地耦合和天線

效應應該考慮哪些因素,特別是如果

買的是子代的GaN

和主板上的變壓器?

行。

關於 – 謝謝。

關於是

你想說的。

謝謝你的澄清。

好的,所以我認為您可能正在

使用 TI 的 GaN 子卡。

所以我相信他們

有一些推薦的

佈局和提示。

但是,是的,

可以使用子卡做很多事情。

因此,將其放置

在變壓器附近

並儘可能縮短開關

節點

,這種連接是

您能做的最好的事情。

所以

我想,

使用子卡需要一些犧牲。

當您沒有

在一個 PCB 下集成所有東西時,您會受到一些限制。

不過我覺得用子卡還是

可以有不錯的表現

的。

如果您仍然考慮

我們討論過的實踐

,並且只是應用它,並

假設子

部分作為一個組件,短

交換節點跟踪,

您將獲得最佳

性能。

我不是我不確定

垂直安裝它有多喜歡。

我還沒有看到任何

重大的負面影響。

好的,Ben,我想我們沒有時間

做這個演示了。

我們並沒有完全

了解所有內容。

但是,我們很

樂意稍後就

您可能遇到的任何其他問題與您聯繫。

好的沒問題。

謝謝,艾米。

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