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智能開關(guān)電源篇——AC-DC環(huán)路布局

05/06 13:00
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本文原創(chuàng):硬件大熊,作者:雕塑者

智能開關(guān)電源設(shè)計中,AC-DC的環(huán)路布局對于整個電源系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。良好的布局可以提高電源的效率,減少電磁干擾(EMI),并確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

環(huán)路布局設(shè)計原則

1. 環(huán)路面積最小化

    減小電流路徑:盡量縮短電源路徑,減少環(huán)路面積,以降低EMI。緊湊布局:將高頻元件放置得盡可能靠近,以形成緊湊的電流環(huán)路。

2. 旁路電容的布局

    靠近電源引腳去耦電容應(yīng)盡可能靠近IC的電源引腳,以提供有效的高頻去耦。多級去耦:使用不同容值的電容以覆蓋更寬的頻率范圍。

3. 地線布局

    單點接地:對于高頻信號,采用單點接地以減少地回路的影響。地線層:在多層板設(shè)計中,使用地線層可以提供一個低阻抗的地回路。

實際案例分析1-隔離電源方案

如反激式原邊控制電源,典型應(yīng)用原理圖中,有4個環(huán)路:Loop1:原邊主功率環(huán)路Loop2:RCD吸收環(huán)路Loop3:VDD環(huán)路Loop4:Vout環(huán)路

在環(huán)路設(shè)計時,Loop1、2、3的環(huán)路面積要盡量小,在Loop1中,走線還應(yīng)盡量粗以優(yōu)化效率,在Loop3中,VDD電容C3應(yīng)緊貼芯片。

在GND走線設(shè)計時,輔助繞組應(yīng)直接連接到輸入電容的地,如Line1所示;VDD電容C3及FB下阻R5應(yīng)先連接到芯片的GND管腳,再連接到輸入電容的地。

以O(shè)B2576XT為例,其原理圖&布局設(shè)計建議如下:

?
實際案例分析2-非隔離電源方案

非隔離方案,典型應(yīng)用原理圖中,有兩個環(huán)路:

Loop1:源開關(guān)環(huán)路

Loop2:續(xù)流環(huán)路


在Layout時,應(yīng)讓環(huán)路面積盡量小,且在滿足環(huán)路面積小的前提下,功率電感L3盡量原理母線上的π濾波電路。反饋電阻 R4 和 R3 靠近芯片引腳放置。芯片的旁路電容靠近芯片引腳放置

在該轉(zhuǎn)換電路中,LX(Drain)是主電源的DC定點,可以在電流主回路走線上增加敷銅面積來改善電源散熱,提高電源性能;ISET(SOURSE)?是電源的開關(guān)動點,可以盡量縮短 SOURSE 和功率電感間的線徑來改善 EMI 的特性。


參考資料:《KP2313 datasheet》、《OB2576X datasheet》《Application Note: AN_SY50282》

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