經驗之談:電源板layout設計的注意點
發布時間:2015-08-28 責任編輯:sherry
【導讀】本文分享的是一位工程師做了幾年的電源板layout,總結了一些主要注意的地方,主要是從以下這幾個地方考慮,有興趣的童鞋可以學習下。
一、功率回路部分
功率板中比較重要首當其衝的就是功率回路部分,在layout的時候應該首先要知道所布的功率部分的電路性質,在電源中功率電路主要分di/dt電路和dv/dt電路,這兩種電路在布局走線的時候走法是不一樣的。
di/dt電(dian)路(lu)因(yin)為(wei)它(ta)的(de)單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)比(bi)較(jiao)大(da),所(suo)以(yi)這(zhe)部(bu)分(fen)電(dian)路(lu)在(zai)走(zou)線(xian)的(de)時(shi)候(hou)重(zhong)點(dian)要(yao)關(guan)注(zhu)整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)的(de)環(huan)路(lu)麵(mian)積(ji)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)小(xiao),最(zui)好(hao)是(shi)一(yi)個(ge)環(huan)路(lu)的(de)走(zou)線(xian)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)層(ceng)重(zhong)疊(die)走(zou),這(zhe)樣(yang)電(dian)路(lu)的(de)環(huan)路(lu)麵(mian)積(ji)最(zui)小(xiao),本(ben)身(shen)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)可(ke)以(yi)自(zi)身(shen)就(jiu)耦(ou)合(he)掉(diao)。
dv/dt電(dian)路(lu)它(ta)的(de)側(ce)重(zhong)點(dian)就(jiu)完(wan)全(quan)不(bu)一(yi)樣(yang),因(yin)為(wei)這(zhe)種(zhong)電(dian)路(lu)在(zai)單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)會(hui)比(bi)較(jiao)大(da),所(suo)以(yi)它(ta)容(rong)易(yi)對(dui)外(wai)界(jie)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao),所(suo)以(yi)這(zhe)種(zhong)電(dian)路(lu)在(zai)走(zou)線(xian)的(de)時(shi)候(hou)銅(tong)皮(pi)不(bu)能(neng)太(tai)寬(kuan),在(zai)滿(man)足(zu)承(cheng)載(zai)電(dian)流(liu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)銅(tong)皮(pi)寬(kuan)度(du)盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)小(xiao),不(bu)同(tong)層(ceng)的(de)重(zhong)疊(die)區(qu)域(yu)盡(jin)可(ke)能(neng)小(xiao),敏(min)感(gan)信(xin)號(hao)盡(jin)可(ke)能(neng)遠(yuan)離(li)這(zhe)些(xie)走(zou)線(xian)。
二、驅動部分
驅動部分的線首先要考慮整個驅動回路的麵積,要盡可能的小,要遠離幹擾源,離被驅動的部分盡可能的近。像MOS管之類工功率元件的驅動,在走線的時候要特別注意G極和D極的走線不要平行走,因為在大多數情況下MOS管的D極部分的電路是dv/dt的電路,G極是驅動電路,如果平行走的話,驅動信號很容易被幹擾,從而導致MOS的誤動作。
三、采樣信號
在(zai)功(gong)率(lv)板(ban)中(zhong)像(xiang)一(yi)些(xie)電(dian)壓(ya)采(cai)樣(yang)和(he)電(dian)流(liu)采(cai)樣(yang)之(zhi)類(lei)的(de)采(cai)樣(yang)信(xin)號(hao)也(ye)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de),因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)準(zhun)確(que)與(yu)否(fou)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)控(kong)製(zhi)端(duan),所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)采(cai)樣(yang)信(xin)號(hao)也(ye)要(yao)盡(jin)量(liang)避(bi)開(kai)其(qi)他(ta)信(xin)號(hao),如(ru)果(guo)有(you)條(tiao)件(jian)的(de)話(hua)這(zhe)些(xie)采(cai)樣(yang)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)用(yong)差(cha)分(fen)采(cai)樣(yang),並(bing)且(qie)在(zai)相(xiang)對(dui)應(ying)的(de)走(zou)線(xian)地(di)方(fang)能(neng)夠(gou)給(gei)他(ta)們(men)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)地(di)平(ping)麵(mian)。
四、地的處理
地di的de重zhong要yao性xing就jiu更geng不bu用yong說shuo了le,無wu論lun在zai哪na種zhong板ban子zi上shang,對dui於yu地di的de處chu理li都dou是shi非fei常chang重zhong要yao的de。在zai功gong率lv板ban中zhong地di相xiang對dui來lai說shuo會hui比bi較jiao複fu雜za,因yin為wei很hen多duo時shi候hou功gong率lv部bu分fen走zou大da電dian流liu的de地di、kongzhibufenyixiexiaodianliudedidoushigongdide,suoyizheshihouzhexiedidechulixiandefeichangzhongyao,zaiwodejingyanzhongchulihaozhexiedi,guanjianshixuanzeyigezhengquededandianlianjiedian,yinweimeigedianyuandeshejibuyiyang,suoyizhegedandianlianjiediandexuanzeyeshibuyiyangde,wozaixiaogonglvguangfunibianqizhongyibandoushixuanzeBUS電(dian)容(rong)的(de)一(yi)個(ge)地(di)管(guan)腳(jiao),變(bian)頻(pin)器(qi)中(zhong)我(wo)一(yi)般(ban)是(shi)將(jiang)大(da)電(dian)流(liu)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)電(dian)容(rong)的(de)地(di)管(guan)腳(jiao)引(yin)一(yi)根(gen)比(bi)較(jiao)粗(cu)的(de)走(zou)線(xian)到(dao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)那(na)個(ge)電(dian)容(rong)的(de)地(di)管(guan)腳(jiao)上(shang),然(ran)後(hou)再(zai)從(cong)這(zhe)個(ge)地(di)管(guan)腳(jiao)引(yin)到(dao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)後(hou)麵(mian)出(chu)來(lai)的(de)那(na)些(xie)小(xiao)電(dian)流(liu)的(de)地(di)平(ping)麵(mian)上(shang),當(dang)然(ran)還(hai)有(you)一(yi)些(xie)別(bie)的(de)地(di),如(ru)晶(jing)振(zhen)的(de)地(di)、采樣的地等,每個公司的設計規則不一樣,走法也不一樣,網上對於地的處理的資料也比較多。
五、安規
anguizaidianyuanchanpindeshejizhongshibukehuoquede,duiyubutongguojiabutongdiquxiangyingdeanguifaguiyaoqiuyeshiyouqubiede,haiyouyingyonghuanjingdewurandengjihehaibagaodudouhuiduianguiyaozhuadejuliyoubijiaodadeyingxiang,suoyouwomenzaishejizhichuyidingyaogaoqingchushangmianzhexieyinsu,ruguoyouanguigongchengshidehuakeyiqingtamengeichubijiaozhuanyedepadianhedianqijianxidejuli,womenshijiPCBLayout的時候要特別注意那些金屬元件在PCB上所在區域,比如保險絲,它兩頭是金屬的中間是非金屬,如果沒有座子的話,保險絲的兩頭金屬的會和PCB接觸,所有保險絲周圍的表層走線要注意避開這些金屬區域。
六、散熱
對dui於yu那na些xie功gong率lv比bi較jiao大da的de係xi統tong來lai說shuo,散san熱re也ye是shi至zhi關guan重zhong要yao的de,這zhe個ge一yi般ban情qing況kuang下xia要yao和he結jie構gou配pei合he好hao,在zai設she計ji之zhi前qian要yao了le解jie整zheng體ti結jie構gou的de散san熱re方fang式shi,是shi自zi然ran冷leng卻que、風冷還是水冷,其中風冷又分吸風和吹風,這些都會對布局產生比較大的影響。
七、電磁兼容性(EMC)
zhuyaoshiyixiegonglvbufendezouxiankuandujinliangbuyaofashengtubian,ruguoxuyaoguaiwan,guaiwandedifangyejinliangzuodepingheyidian,buyaotubian,haiyoujiushiyoushihouhuiyoudadianliu、小電流、采樣信號中有些雖然有些是共用一個網絡,但是自在走線的時候不要共用一個回路,要分開走,各走各的回路比較好。
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