Power Converter PCB Layout Liphoso Tse Bolaeang Katleho

PCB ea motlakase e nang le "72% e sebetsang hantle feela" ho sa tsotellehe ho sebelisa likarolo tsa premium e ka ba ntho e ferekanyang, empa hangata e bakoa ke liphoso tsa moralo. Liphoso tsena, ho tloha ho mokhoa o sa nepahalang oa ho fetola li-node ho ea ho li-capacitor tse sa behoang hantle, li tloaelehile ho li-PCB tse fetolelang matla, ebang ke li-converter tse bonolo tsa POL kapa li-VRM tse rarahaneng tsa mekhahlelo e mengata. Joaloka moetsi oa PCB, rea utloisisa hore moralo o sebetsang hantle oa PCB le tlhahiso ea boleng bo holimo lia tsamaisana. Ho ntlafatsa sebopeho sa hau le ho etsa bonnete ba hore boqapi bo nepahetseng ke senotlolo sa ho fihlela ts'ebetso e ntle ka ho fetisisa le ho ts'epahala.

Tlokotsi ea Switching Node

The switching node e tšoana le transmitter ea seea-le-moea-ho fokotsa sebaka sa eona sa manakana. Leha ho le joalo re lula re bona meralo ea PCB ea converter ea matla e nang le li-switching node tse tsamaisoang ha mesaletsa e telele e ts'oara boto.

Tokiso ke ena: Etsa hore node e fetoleng e be compact polygon e hokelang MOSFET e lehlakoreng le holimo, MOSFET ea lehlakore le tlase, le inductor. Kakaretso ea sebaka e lokela ho ba ka tlase ho 200mm² bakeng sa converter ea 10A. Sekwere millimeter e 'ngoe le e' ngoe e eketsa EMI mme e fokotsa ts'ebetso ka matla a parasitic.

Bakeng sa meralo ea PCB ea DC-DC Converter e ikhethileng joalo ka li-PCB tsa flyback converter, molao-motheo o tšoanang o sebetsa ho transformer primary. Tsela eo e nang le boqapi ho potoloha likarolo tse ling? E u jella litšenyehelo tsa 2-3% le ho hloleha ha tlhahlobo ea EMI.

Input Capacitor Placement—Haufi le Haufi ha e ea Haufi ka ho Lekana

"Haufi le ho kenya letsoho" ha ea totobala ka ho lekana bakeng sa sebopeho sa PCB ea converter ea matla. Li-capacitor tse kenyang li tlameha ho hokela ka kotloloho lipakeng tsa drainage ea MOSFET e lehlakoreng le holimo le sebaka sa motlakase se nang le mesaletsa e ka tlase ho 5mm. Litsela tse telele li theha inductance e bakang li-spikes tsa voltage tse fetang litekanyetso tsa MOSFET.

Re bone li-MOSFET tse nang le tekanyo ea 60V li hloleha lits'ebetsong tsa 24V ka lebaka la ho beoa hampe ha capacitor ea ho kenya. Tharollo ha e lefelle letho—e mpa e le ho beoa hantle ha likarolo nakong ea mohato oa moralo oa tlhahiso ea PCB.

Maikutlo a Hona Joale a Fosahetse

Kutlo e nepahetseng ea hajoale e bohlokoa bakeng sa ts'ireletso ea PCB ea converter ea matla le taolo. Leha ho le joalo meralo e mengata e nyenyefatsa ho nepahala ka lebaka la sebopeho se fosahetseng. Kutlo ea DCR e boloka matla empa e hloka likarolo tse lekanang tsa mocheso haufi le inductor. Setsi sa sehanyetsi sa Shunt se hloka likhokahano tsa Kelvin — eseng feela mesaletsa e metenya ea sehanyetsi sa kutlo.

Bakeng sa projeke ea morao tjena ea Power Electronics PCB , re ntlafalitse ho nepahala ha moeli oa hona joale ho tloha ho ±20% ho isa ho ±5% ka ho lokisa likhokahano tsa resistor ea kutlo. Moreki o ile a qoba ho rala bocha likarolo tsa bona tsa makenete, a boloka likhoeli tse tharo tsa nako ea nts'etsopele.

Tšōmo ea Sefofane sa Lefatše

"Ho theha ntlha e le 'ngoe" ho ne ho utloahala bakeng sa lisebelisoa tsa motlakase empa ho baka mathata a ho fetola li-PCB tsa motlakase. Meralo ea sejoale-joale e hloka lifofane tse tiileng tsa fatše tse nang le leano le arohaneng feela moo ho hlokahalang.

O se ke wa arola mabala pakeng tsa dikarolo tsa motlakase le tsa taolo. Ho ena le hoo, beha dikarolo ka bohlale e le hore maqhubu a maqhubu a phahameng a phalle ka tlhaho ho tloha dipotolohong tse bonolo. Bakeng sa meralo ya PCB ya Phepelo ya Matla a Mokgwa wa Switch , sena se bolela ho kopanya dikarolo tsa motlakase hammoho le sebaka sa tsona sa sefofane sa fatshe.

Feedback Network Nightmares

Marang-rang ao a matšeliso ao u a balileng ka mokhoa o phethahetseng? Hoa sisinyeha hobane mohlala oa maikutlo o feta sebakeng sa switching. Ho fana ka maikutlo ho hloka tlhokomelo e ts'oanang le matshwao a dijithale a lebelo le phahameng. Boloka tlaleho ea maikutlo e le khutšoanyane, e tobileng, 'me e le hole le mehloli ea lerata.

Ho ke ke ha qojoa mesaletsa e sireletsang pakeng tsa lifofane tsa fatše ha ho tšeloa libaka tse lerata. Bakeng sa meralo ea PCB ea Power Converter e fetang 500kHz, tšoara litsela tsa karabelo e le mela ea phetisetso e nang le impedance e laoloang.

Maano a Multi-Layer Stack-Up

Liboto tsa mekhahlelo e mene ha se kamehla li leng betere ho feta likarolo tse peli bakeng sa li-PCB tse fetolelang matla. Boto e entsoeng ka mekhahlelo e 'meli e sebetsa hantle ho feta moralo o sa reroang oa mekhahlelo e mene.

Li-stack-ups tse nepahetseng bakeng sa maemo a fapaneng a matla:

• Tlas'a 50W: Mehato e 'meli e nang le sefofane se tiileng sa fatše
• 50W-500W: Mela e mene (Signal-Ground-Power-Signal)
• Ka holimo ho 500W: Mekhahlelo e tšeletseng e nang le likarolo tse sireletsang

Sehlopha sa rona sa kopano sa PCB hangata se bona meralo e rarahaneng haholo ea mekhahlelo e mengata e ka finyellang ts'ebetso e betere ka ho bokellana habonolo le ho beoa ha likarolo ka bohlale.

Motsoako oa Magnetic Component

Li-transformer le li-inductors li hlahisa masimo a kopanyang lipotoloho tse haufi. Beha likarolo tsa makenete likhutlong tsa boto, hole le li-circuits tsa taolo. Tsamaisa li-transformer ho fokotsa khokahanyo ea tšimo hore e be mesaletsa e bobebe.

Bakeng sa li-PCB tsa li-transformer tse hlophisitsoeng le limatlafatsi tse kopaneng, boloka tumello ea 5mm ho li-circuits tsa taolo. Re thusitse bareki ho rarolla mathata a makatsang a oscillation feela ka ho potoloha li-transformer tsa bona likhato tse 90.

Via Optimization bakeng sa Litsela tsa Matla

Methapo e tloaelehileng ea phallo ea motlakase e hanela phallo ea motlakase ho li-PCB tsa motlakase. Sebelisa li-vias tse ngata ka nako e le 'ngoe—bala ho latela 20A ka 'ngoe bakeng sa li-vias tse tloaelehileng tsa bophara ba 0.3mm. Bakeng sa lits'ebetso tsa PCB tsa Power Inverter , nahana ka li-vias tse 0.5mm kapa tse kholoanyane litseleng tsa motlakase.

Thermal vias tlas'a lisebelisoa tsa matla a hloka phekolo e fapaneng. Li-vias tse tlatsitsoeng le tse pentiloeng li fana ka 40% e betere ea mocheso ho feta li-vias tse se nang letho. Litšenyehelo tse eketsehileng li iphelisa ka ho tšepahala ho ntlafetseng.

Se ke oa lumella liphoso tsa sebopeho ho senya bokhoni ba sesebelisoa sa hau sa ho fetolela matla. Highleap Electronics e kopanya boiphihlelo ba litšebeletso tsa tlhahiso ea elektroniki le tsebo e tebileng ea elektroniki ho ntlafatsa meralo ea hau bakeng sa tlhahiso le ts'ebetso.

FAQs

1. Ke lintlha life tsa bohlokoa tse amang katleho ea moralo oa PCB oa converter ea matla?

Bokhoni ba ho fetolela matla bo susumetsoa ke lintlha tse fapaneng tse kenyelletsang sebopeho sa PCB, ho beoa ha likarolo, le taolo ea mocheso. Lintlha tsa bohlokoa tse kang ho fokotsa sebaka sa ho fetola li-node, ho ntlafatsa mokhoa oa ho kenya li-capacitor, le ho netefatsa hore kutlo e nepahetseng hona joale e bapala karolo ea bohlokoa. Ho feta moo, mekhoa ea motheo, moralo oa loop ea maikutlo, le ka ho ntlafatsa le tsona li ama ts'ebetso e akaretsang ka kotloloho.

2. Nka fokotsa EMI joang ho meralo ea PCB ea converter ea matla ntle le ho eketsa likarolo tse ling?

Ho fokotsa EMI ho li-PCB tse fetolelang matla, tsepamisa maikutlo ho ntlafatseng sebopeho sa PCB ho fapana le ho eketsa likarolo tse turang tsa EMI tsa ho sefa. Sena se kenyelletsa ho boloka mesaletsa e le khuts'oane ebile e otlolohile, ho beha li-capacitor tse koalang haufi le likarolo tse bonolo, le ho netefatsa hore ho na le motheo o nepahetseng. Bakeng sa meralo e nang le maqhubu a switjha ka holimo ho 500kHz, litsela tsa maikutlo li lokela ho nkuoa e le likhoele tsa phetisetso tse nang le tšitiso e laoloang ho fokotsa mesi.

3. Khetho ea PCB stack-up e ama ts'ebetso ea li-converter tsa matla joang?

Tlhophiso ea li-stack-up ea PCB e bapala karolo ea bohlokoa ts'ebetsong ea converter ea matla. Bakeng sa meralo ea matla a tlase (tlasa 50W), boto e bonolo ea mekhahlelo e 'meli e nang le sefofane se tiileng sa fatše se ka ba se lekaneng. Bakeng sa maemo a phahameng a matla (50W-500W), moralo oa mekhahlelo e mene o nang le lets'oao le arohaneng, fatše, le likarolo tsa matla o thusa ho ntlafatsa ts'ebetso. Bakeng sa lisebelisoa tsa matla a phahameng (ka holimo ho 500W), PCB ea likarolo tse tšeletseng e nang le likarolo tse sireletsang tse inehetseng e ka fokotsa lerata haholo le ho ntlafatsa tsamaiso ea mocheso.