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电源设计重要环节之布局

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发表于 2019-1-1 22:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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电源设计重要环节之布局
" g& r1 }6 f) a8 U
在成功的电源设计中,电源布局是其中最重要的一个环节。但是,在如何做到这一点方面,每个人都有自己的观点和理由。事实是,很多不同的解决方案都是殊途同归;如果设计不是真的一团糟,多数电源都是可以正常工作的。+ h3 k: C( p/ O* s5 @* G

( J7 u4 T6 S; o  M4 ?$ o当然,这其中也有一些通用性规则,例如:
. D4 \; Y) A, Q* y8 U不要在快速切换信号中运行敏感信号。换言之,不要在开关节点下运行反馈跟踪。
' J! D- x# K3 x* k9 \4 j, U8 e
. B7 a; j2 I4 ~, P( t; _& j确保功率载荷跟踪和接地层大小足以支持当前的电流。1 N+ {5 O' C) Y# _: M% O( c) t

' q8 x& Y4 t5 y: N$ e. [# {1 f) v尽量保持至少一个连续的接地层。
9 W1 a3 [6 T( a( D4 F3 ~7 Z3 J  b$ ]! U$ k  G
使用足够的通孔(通常以每个通孔1A开始),将接地层相连。
1 `8 o* R$ [8 S1 d  P4 _  w- e  I' |5 w
除了这些基本的布局规则,我通常首先会识别开关回路,然后确定哪些回路具有高频开关电流。图1所示为针对降压电源(原理图和布局)的简化功率级的一个示例。: ~1 S5 v. a; B
! T& @( G+ J: e& P% Q& g% h
图1:降压电源原理图和布局
3 C: p; O$ l( p6 g) K8 Y# ]4 Y7 a, Z( w3 V' F9 |" O
降压电源中存在两种状态(假定连续传导模式):控制开关(Q1)接通时和控制开关断开时。当控制开关接通时,电流从输入流至电感器。当控制开关断开时,电流继续在电感器流动并流经二极管(D1)。电流连续输出。' d  ]% J) F* g  i& s* \+ f+ c' j

# H" n) n* s8 p$ U但是存在输入脉冲电流,这是您在布局中需要关注的部分。在图1中,此回路被标记为“高频回路”,并以蓝色显示。您布局的首要目标是将Q1、D1和输入电容与最短、最低电感回路连接。该回路越小,开关产生的噪声便越低。如果忽略这一点,电源将不能有效工作。
6 L9 s9 U- {! x6 s) ]- W+ W" v' N
8 ~# s8 X9 f% U6 P识别开关回路的规程适用于所有的电源拓扑结构。规程的各个步骤分别是:
/ U4 w1 ?$ `0 M2 Z5 P" N" Q) m. l5 c: z# t3 E! |# ]- L
在接通状态确定电流通路。
8 M, [) C/ p4 ^9 J; a1 l, E2 l# s1 @! R9 L0 _9 M7 f
在断开状态确定电流通路。! X/ M& K# ]& `; r

9 r9 e' X3 w: }% u* p3 I: E找到连续电流的位置。
! e3 T# X1 N* K% W" \1 L5 j( n' m2 x5 @2 d/ c8 h7 U
找到断续电流的位置。
( j4 Q' [# C  E6 m0 I! ~6 M- o5 `" _6 y5 ?  L
尽量减少断续电流环路。
5 T* _$ e, P( i! \
9 E; K* i* [+ }# n; I此列表中列出了给定功率级配置的关键回路:& g& G" i6 i- y" Z' N2 S
" J1 _: L7 M% r2 J; d
降压——输入电容回路。
& v7 Z/ ^$ j. j- F, K7 M- `, m5 S  T. C
升压——输出电容回路。& b* {. T$ U. J9 g

: f1 v! Z) y- O+ [6 x' o反相降压 - 升压——输入和输出电容回路。
% i" g0 E: C& i1 }2 q" r$ f9 D. q3 c! @1 |1 C6 J$ P3 D
反激——输入和输出电容回路。) b* W" T2 {& e. h6 ~) T5 u
3 F5 o+ L* k' M/ a& r
Fly-Buck™——输入电容回路。
/ p/ f* d$ V/ K% m
& ]5 q# e6 R, [+ R! Z0 V4 sSEPIC——输出电容回路。
4 \/ B; U1 U/ g& ?, k
( m' f4 x" a. a" i, b" EZeta——输入电容回路。
( Q2 s: T) w/ o) Q' h; y
; C+ Y* D2 d1 L+ I正激、半桥、全桥——输入电容循环。( m2 i  R: U& ]6 [* Q  f0 o" L3 `2 }
/ R& a  _( b! L
电源布局正如一种艺术形式一般,每个人都有自己的方式,而且很多时候也会起效。需要确保的一点是,在您确定功率级的零件位置时,首先确定高频开关回路;这样您便可为自己节约时间、免除烦恼。

7 c, ^$ @! a) P  x

该用户从未签到

2#
发表于 2019-1-2 15:32 | 只看该作者
总结的真到位 手动点赞

该用户从未签到

4#
发表于 2019-1-4 11:25 | 只看该作者
看完很受教
  • TA的每日心情
    开心
    2020-10-28 15:55
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    6#
    发表于 2019-1-22 14:56 | 只看该作者
    虽然写了那么多并没有完全理解,但是从你的图中就基本了解LAYOUT是怎么设计这种电源了~
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