非隔離型降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例-實(shí)裝PCB板布局與總結(jié)
本文將介紹該設(shè)計(jì)案例的PCB板布局示例，并進(jìn)行整體總結(jié)，以結(jié)束AC/DC轉(zhuǎn)換器 設(shè)計(jì)篇 “AC/DC非隔離型降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例”。
PCB板布局示例
在其他章節(jié)中也提到過，無論是AC/DC還是DC/DC，開關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)中的PCB板布局都是非常重要的。在此也再次強(qiáng)調(diào)一遍，開關(guān)電源是模擬電路(近年來還有“數(shù)字電源”），自身會(huì)產(chǎn)生噪聲，同時(shí)對(duì)噪聲也非常敏感。另外，由于開關(guān)噪聲會(huì)作為EMI對(duì)周邊產(chǎn)生影響，因此布局需要盡最大努力不產(chǎn)生噪聲的設(shè)計(jì)。
下面是該設(shè)計(jì)案例的PCB板布局設(shè)計(jì)示例。此次是“非隔離型”電路設(shè)計(jì)，但基本思路是一致的。開關(guān)電源電路的路徑，需要考慮到有大電流ON/OFF的路徑和對(duì)噪聲敏感的控制信號(hào)路徑兩種。PCB板布線布局時(shí)，大電流路徑應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噪聲，控制信號(hào)路徑應(yīng)盡量避免受到噪聲影響。
關(guān)于PCB板布局，由于其重要性，在電源IC的技術(shù)規(guī)格和設(shè)計(jì)資料中一般會(huì)提供PCB板布線布局范例供用戶參考。某些情況下，提供光繪文件等能直接利用的數(shù)據(jù)的業(yè)者也不在少數(shù)，請(qǐng)充分利用這些數(shù)據(jù)。但是，不可忘記的是，無論多么嚴(yán)格遵守規(guī)格要求來設(shè)計(jì)，都必須進(jìn)行實(shí)際裝機(jī)確認(rèn)，這是不言而喻的。
下面是Tech Web中登載的“基礎(chǔ)知識(shí)”板塊的PCB板布局相關(guān)的內(nèi)容。請(qǐng)一并參考。
●AC/DC PWM方式反激式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)手法：PCB板布局示例
●DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB板布局
“AC/DC非隔離型降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例”總結(jié)
至此本篇章即將結(jié)束。最后匯總一下迄今為止提出的每個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵要點(diǎn)。
＜AC/DC非隔離型降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例＞
- AC/DC非隔離型降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)案例概要
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降壓轉(zhuǎn)換器的基本工作及不連續(xù)模式和連續(xù)模式
關(guān)鍵要點(diǎn)
?降壓轉(zhuǎn)換器的工作有連續(xù)模式和不連續(xù)模式兩種。
?DC/DC轉(zhuǎn)換一般采用連續(xù)模式，60W左右的AC/DC轉(zhuǎn)換多采用不連續(xù)模式。
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電源IC的選擇和設(shè)計(jì)案例
關(guān)鍵要點(diǎn)
?選擇滿足電源規(guī)格的電源IC是設(shè)計(jì)的開始。
?了解與隔離型的電路區(qū)別。
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主要元器件的選型：輸入電容器C1與VCC用電容器C2
關(guān)鍵要點(diǎn)
?要考慮到輸入電容器需要最大輸入電壓×1.41的電壓來選擇耐壓。
?注意VCC用電容器除VCC的穩(wěn)定作用之外還具有決定啟動(dòng)時(shí)間的作用。
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主要部件的選型：電感 L1
關(guān)鍵要點(diǎn)
?電感的設(shè)置要使設(shè)備以不連續(xù)模式工作。
?電感值根據(jù)VIN的最小值和ton的最大值計(jì)算。
?電感電流根據(jù)VIN的最大值和最小導(dǎo)通時(shí)間計(jì)算。
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主要部件的選型：電流檢測(cè)電阻 R1
關(guān)鍵要點(diǎn)
?求案例電路所需的開關(guān)電流限制電阻R1。
?R1的計(jì)算需要電感 L1計(jì)算時(shí)的數(shù)值。
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主要部件的選型：輸出電容器 C5
關(guān)鍵要點(diǎn)
?輸出電容器根據(jù)紋波電流和電容器的阻抗（滿足設(shè)計(jì)的目標(biāo)輸出紋波電壓）進(jìn)行選型。
?鋁電解電容器屬于壽命有限的元器件，紋波電流越大壽命越短
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主要部件的選型：輸出整流二極管 D4
關(guān)鍵要點(diǎn)
?通常輸出整流二極管使用高速開關(guān)型二極管。本文使用的是快速恢復(fù)二極管。
?輸出整流二極管基本上是通過確認(rèn)耐壓和損耗來選型的。
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EMI對(duì)策
關(guān)鍵要點(diǎn)
?作為EMI對(duì)策，可以嘗試在輸入端增加濾波器、給開關(guān)（D-S間）增加電容器、給輸出整流二極管增加緩沖電路。
?針對(duì)輸出噪聲，可在輸出端增加LC濾波器。
?PCB板布局的影響也很大，因此需要結(jié)合起來綜合探討。
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實(shí)裝PCB板布局與總結(jié)
關(guān)鍵要點(diǎn)
?在開關(guān)電源的設(shè)計(jì)中，無論是AC/DC還是DC/DC，PCB板布局都會(huì)對(duì)性能和噪聲產(chǎn)生重大影響。
本篇章至此結(jié)束。
審核編輯：湯梓紅
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