DC-DC｜設計編

DC-DC轉換器的機板電路配置概要

2018.01.11

重點

・在設計開關電源時，設計PCB電路配置和設計電路同等重要

・電路配置不當將引起雜訊、調整不良、運轉不穩定等問題

DC/DC轉換器：設計篇、新章「配置DC/DC轉換器的機板電路」。

在設計DC/DC轉換器上，雖然電路構造和選擇零件非常重要，但其實配置機板電路同樣重要。就算電路圖面和零件數量正確，但只要機板電路配置不恰當，就無法發揮性能，或是根本無法正常運轉。這說法當然有些誇張，不過「雖然試作了但無法確實啟動運轉」之類的問題，多半起因於機板電路配置亦是不爭的事實。
另外，「雖然雜訊多，反正先能夠動就好了」的狀態，以電源來看，「反正」或許沒問題，但也有不少案例因為產生的雜訊造成系統的S/N降低，最後導致無法達到系統必備規格的問題。

因為機板電路配置所引起的問題，有輸出產生雜訊（包含尖波和振盪）、調整不良、運轉不穩定等。大部分的問題只要適當配置電路就能順利解決。所以，本章將針對下列幾個項目，說明如何適當配置電路。

Figure 3-a. 配置建議的輸入電容

Figure 3-a. 配置建議的輸入電容

  • 降壓轉換器運轉時的電流路徑
  • 開關節點的振鈴雜訊
  • 配置輸入電容和二極體
  • 配置導熱通孔
  • 配置電感
  • 配置輸出電容
  • 回授路徑的配線
  • 接地
  • 銅箔電阻和電感
  • 導通孔的電阻、電感、額定電流
  • 雜訊對策：邊角配線、傳導、放射
  • 雜訊對策：緩衝器、Boot電阻、閘極電阻

一開始先記住配置機板電路的重點。建議一邊記著重點，一邊閱讀本章。

配置PCB 電路的重點

  • 輸入電容、二極體與IC端子同一面，儘可能配置在IC旁邊
  • 必要時配置導熱通孔
  • 為了將來自於開關節點的的輻射雜訊降至最低，雖然不必遵照輸入電容的要件，仍應將電感設置在IC附近
  • 銅箔圖樣覆蓋面積不可以超過必要範圍
  • 輸出電容配置在電感附近
  • 回授路徑配線時，須遠離電感和二極體等雜訊來源
  • 配線轉彎處切圓角

下次將說明開關電源電路的電流路徑，它是考量配置時的基本要件。

產品介紹

【下載資料】 降壓型DC-DC轉換器電路板佈局基礎和案例

內容在說明降壓型DC-DC轉換器的電路板佈局基礎及示例。主要包含對於開關方式的DC-DC轉換器的穩定性有很大影響的電路板佈局方面的考量以及相關注意事項。

DC-DC轉換器的機板電路配置概要
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