Poczta:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Trzy aspekty w celu zapewnienia integralności mocy wProjektowanie PCB
W nowoczesnym projektowaniu elektronicznym integralność energii jest niezbędną częścią konstrukcji PCB. Aby zapewnić stabilne działanie i wydajność urządzeń elektronicznych, musimy kompleksowo rozważyć i projektować ze źródła zasilania do odbiornika.
Dzięki starannym projektowaniu i optymalizacji modułów mocy, samolotów warstwy wewnętrznej i układów zasilających możemy naprawdę osiągnąć integralność energii. Ten artykuł zagłębi się w te trzy kluczowe aspekty, aby zapewnić praktyczne wskazówki i strategie dla projektantów PCB.
I. Okablowanie układu modułu zasilania
Moduł zasilania jest źródłem energii każdego urządzeń elektronicznych, jego wydajność i układ bezpośrednio wpływają na stabilność i wydajność całego systemu. Prawidłowy układ i routing mogą nie tylko zmniejszyć zakłócenia szumu, ale także zapewnić płynny przepływ prądu, co poprawiając ogólną wydajność.
2. Układ modułu zasilania
1. Przetwarzanie przetwarzania:
Moduł zasilania należy zwrócić szczególną uwagę, ponieważ służy jako punkt wyjścia mocy. Aby zmniejszyć wprowadzenie hałasu, środowisko wokół modułu zasilania powinno być utrzymywane tak czyste, jak to możliwe, aby uniknąć przylegania do innychwysoka częstotliwośćlub komponenty wrażliwe na hałas.
2. Odprawa do układu zasilacza:
Moduł zasilania powinien być umieszczony jak najbliżej układu dostarczonego przez moc. Może to zmniejszyć straty w bieżącym procesie transmisji i zmniejszyć wymagania powierzchni płaszczyzny warstwy wewnętrznej.
3. Rozważania rozpraszania heat:
Moduł zasilania może generować ciepło podczas pracy, dlatego należy upewnić się, że nie ma nad nim żadnych przeszkód w celu rozproszenia ciepła. W razie potrzeby można dodać ciepło lub wentylatory do chłodzenia.
4. Pętle przynoszące:
Podczas routingu unikaj tworzenia pętli prądowych, aby zmniejszyć możliwość zakłóceń elektromagnetycznych.
Ii. Planowanie projektowania płaszczyzny warstwy wewnętrznej
A. Projekt stosu warstw
In PCB EMC Projekt, Projektowanie warstw jest kluczowym elementem, który należy rozważyć routing i rozkład mocy.
A. Aby zapewnić niską charakterystykę impedancji płaszczyzny mocy i pochłanianie sprzężenia szumu uziemiającego, odległość między płaszczyznami mocy a płaszczyznami uziemienia nie powinna przekraczać 10 mil, zwykle zalecana jako mniejsza niż 5 mln.
B. Jeśli nie można wdrożyć pojedynczej płaszczyzny zasilania, do układania płaszczyzny zasilania można użyć warstwy powierzchniowej. Ściśle przyległe samoloty mocy i uziemienia tworzą płaski kondensator z minimalną impedancją prądu przemiennego i doskonałymi charakterystykami o wysokiej częstotliwości.
C. Unikaj przyległych dwóch warstw mocy, szczególnie z dużymi różnicami napięcia, aby zapobiec sprzężeniu szumów. Jeśli jest to nieuniknione, jak najwięcej zwiększ odstępy między dwiema warstwami mocy.
D. Samoloty referencyjne, zwłaszcza samoloty odniesienia mocy, powinny zachować niską impedancję i mogą być zoptymalizowane za pomocą kondensatorów obejściowych i regulacji warstw.
B. segmentacja mocy miękki
A. W przypadku określonych źródeł mocy małego zasięgu, takich jak napięcie robocze rdzenia określonego układu IC, miedź należy ułożyć na warstwie sygnału, aby zapewnić integralność płaszczyzny mocy, ale unikaj układania miedzi mocy na warstwie powierzchniowej, aby zmniejszyć promieniowanie szumu.
B. Wybór szerokości segmentacji powinien być odpowiedni. Gdy napięcie jest większe niż 12 V, szerokość może wynosić 20-30 mil; W przeciwnym razie wybierz 12-20 mil. Należy zwiększyć szerokość segmentacji między analogowymi i cyfrowymi źródłami mocy, aby zapobiec zakłóceniu energii cyfrowej z mocą analogową.
C. Proste sieci energetyczne powinny zostać ukończone na warstwie routingu, a dłuższe sieci energetyczne powinny dodać kondensatory filtracyjne.
D. Segmentowana płaszczyzna mocy powinna być regularnie utrzymywana, aby uniknąć nieregularnych kształtów powodujących rezonans i zwiększoną impedancję mocy. Długie i wąskie paski i podziały w kształcie hantli nie są dozwolone.
C. Filtrowanie w płaszczyźnie
A. Płaszczyzna zasilania powinna być ściśle połączona z płaszczyzną uziemienia.
B. W przypadku układów z częstotliwościami roboczymi przekraczającymi 500 MHz polegają przede wszystkim na filtrowaniu kondensatorów płaskich i użyj kombinacji filtrowania kondensatorów. Efekt filtrowania musi zostać potwierdzony przez symulację integralności mocy.
C. Zainstaluj cewki induktorów do oddzielenia kondensatorów na płaszczyźnie sterowania, takie jak poszerzenie przewodów kondensatorów i rosnące przelotki kondensatora, aby upewnić się, że impedancja uziemienia jest niższa niż impedancja docelowa.
Iii. Okablowanie układu układu zasilania
Chip Power jest rdzeniem urządzeń elektronicznych, a upewnienie się, że jego integralność mocy ma kluczowe znaczenie dla poprawy wydajności i stabilności urządzenia. Kontrola integralności mocy dla układów zasilania obejmuje głównie obsługę pinów zasilania układu oraz prawidłowy układ i okablowanie pojemników oddzielenia. Poniżej szczegółowo omówią rozważania i praktyczne porady dotyczące tych aspektów.
A.Chip Power Pining routing
Routing pinów mocy chipów jest kluczową częścią kontroli integralności mocy. Aby zapewnić stabilny prąd, zaleca się zagęszczenie routingu szpilek zasilających, ogólnie do tej samej szerokości, co szpilki chipowe. Zazwyczajminimalna szerokośćNie powinno być mniej niż 8 mln, ale dla lepszych wyników, staraj się osiągnąć szerokość 10 mil. Zwiększając szerokość routingu, impedancję można zmniejszyć, zmniejszając w ten sposób hałas energii i zapewniając wystarczającą ilość prądu do układu.
B.Layout i routing kondensatorów oddzielenia
Pojemniki oddzielenia odgrywają znaczącą rolę w kontroli integralności mocy dla układów mocy. W zależności od charakterystyki kondensatora i wymagań dotyczących zastosowania, kondensatory oddzielenia są ogólnie podzielone na duże i małe kondensatory.
A. Duże kondensatory: Duże kondensatory są zwykle równomiernie rozmieszczone wokół układu. Ze względu na ich niższą częstotliwość rezonansową i większy promień filtrowania mogą skutecznie odfiltrować szum niskiej częstotliwości i zapewnić stabilny zasilanie.
B. Małe kondensatory: małe kondensatory mają wyższą częstotliwość rezonansową i mniejszy promień filtrowania, więc należy je umieścić jak najbliżej pinów chipowych. Umieszczenie ich zbyt daleko może nie może skutecznie odfiltrować szumu o wysokiej częstotliwości, tracąc efekt oddzielenia. Prawidłowy układ zapewnia, że skuteczność małych kondensatorów w filtrowaniu szumu o wysokiej częstotliwości jest w pełni wykorzystana.
C. Metoda łączenia równoległych kondensatorów
Aby jeszcze bardziej poprawić integralność władzy, wiele kondensatorów oddzielenia jest często łączonych równolegle. Głównym celem tej praktyki jest zmniejszenie równoważnej indukcyjności szeregowej (ESL) indywidualnych kondensatorów poprzez równoległe połączenie.
Podczas równolegle wielu kondensatorów oddzielenia należy zwrócić uwagę na umieszczenie przelotek dla kondensatorów. Powszechną praktyką jest zrównoważenie przelotek mocy i gruntu. Głównym celem tego jest zmniejszenie wzajemnej indukcyjności między kondensatorami oddzielania. Upewnij się, że wzajemna indukcyjność jest znacznie mniejsza niż ESL pojedynczego kondensatora, tak że ogólna impedancja ESL po równoległości wielu kondensatorów oddzielenia wynosi 1/n. Dzięki zmniejszeniu wzajemnej indukcyjności wydajność filtrowania można skutecznie zwiększyć, zapewniając lepszą stabilność mocy.
Układa routing modułów mocy, planowanie konstrukcji płaszczyzny wewnętrznej oraz prawidłowe obsługa układu i okablowania układu mocy są niezbędne w projektowaniu urządzeń elektronicznych. Dzięki odpowiedniemu układowi i routingu możemy zapewnić stabilność i wydajność modułów mocy, zmniejszyć zakłócenia szumu i poprawić ogólną wydajność. Projektowanie stosu warstw i segmentacja wielokrotnej mocy dodatkowo optymalizują charakterystykę płaszczyzn zasilania, zmniejszając zakłócenia hałasu mocy. Właściwe obsługa układu układu mocy oraz kondensatorów okablowania i oddzielenia są kluczowe dla kontroli integralności zasilania, zapewniając stabilne prądowe zasilanie i skuteczne filtrowanie szumów, zwiększając wydajność i stabilność urządzenia.
W praktycznej pracy różne czynniki, takie jak obecna wielkość, szerokość routingu, liczba przelotków, efekty sprzęgania itp., Należy kompleksowo rozważyć, aby podejmować racjonalne decyzje dotyczące układu i routingu. Postępuj zgodnie z specyfikacjami projektowymi i najlepszymi praktykami, aby zapewnić kontrolę i optymalizację integralności mocy. Tylko w ten sposób możemy zapewnić stabilny i wydajny zasilacz urządzeń elektronicznych, sprostać rosnącym zapotrzebowaniu na wydajność oraz napędzać rozwój i postęp technologii elektronicznej.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Czas po: 25-2024
