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DC/DC轉換器設計原則和地線連接技巧

發(fā)布時間:2012-03-05

中心議題:
  • 探討DC/DC轉換器設計原則
  • 了解地線連接技巧
解決方案:
  • 采用反饋置零法來設計任意進制計數(shù)器
  • 采用串行法來設計48進制計數(shù)器

在設計印刷線路板時,設計工程師都會仔細思考銅線的走線方式和元器件的放置問題。如果沒有充分考慮這兩點,印刷線路板的效率、最大輸出電流、輸出紋 波及其它特性都將會受到影響。產生這些影響的兩個主要原因則是地線(GND、VSS)和電源線(+B、VCC、VDD)的連接,如果地線及電源線設計合 理,電路將能正常地工作,獲得較好的性能指標,否則會產生干擾、性能指標惡化等問題。本文就DC/DC轉換器的設計,介紹一些通用的設計原則和地線連接方 法。

設計原則

印制線走線方式和元器件的放置常常會影響電路的性能。以下提出了接地線設計的四個原則:

1. 用平面布線方式(planar pattern)接地;

2. 用平面布線方式接電源線;

3. 按電路圖中的信號電流走向依序逐個放置元器件;

4. 實驗獲得的數(shù)據(jù)在應用時不應做任何調整,即使受板的尺寸或其它因素影響也應原樣復制數(shù)據(jù)。

在設計中注意以上原則和要點,可以減少電路噪聲和信號干擾。除了以上的基本原則外,在設計銅線走線模式和元件放置時應謹記以下兩點:布線之間會產生雜散電容;連線長度會產生阻抗。在設計中注意線間雜散電容和縮短布線長度有利于消除噪聲,減少輻射的產生。

在上面的幾個基本原則基礎上,設計工程師應注意以下幾點(參見圖1):

1. 根據(jù)電路原理圖進行元件的布局,輸入電流線和輸出電流線應進行區(qū)別;

2. 合理放置元器件,保證它們之間的連線最短,以減少噪聲;

3. 在電壓變化很大和流過大電流的地方應小心設計以降低噪聲;

4. 如果電路中采用了線圈和變壓器,必須小心進行連接;

5. 電路設計時,將元器件放置在同一方向,便于回流焊接;

6. 元器件間或元器件焊盤和焊盤間必須保證0.5毫米以上的間隙,避免出現(xiàn)橋接。

PCB設計示例

a. 升壓轉換器模式布線方式

在升壓轉換器中,輸出電容(CL)的位置比其它元件更重要,參考圖2。



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建議在PCB設計時注意以下兩點:

1. 將輸出電容盡可能與IC靠近,盡量減小電流回路。

2. 在PCB板的背面用平面布線方法進行地線連接,板背面的接地線應通過一個過孔與板正面的接地線相連。

b. 降壓轉換器布線方式

在降壓電路設計中,肖特基二極管的位置很關鍵,見圖3所示。

在PCB設計中注意以下幾點:

1. 肖特基二極管接地點設計將影響輸出的穩(wěn)定性;

2. 肖特基二極管陰極連接線的長度將影響輸出的穩(wěn)定性;

3. PCB背面用大面積銅箔作為地,通過過孔與正面地連接。


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