Correu:info@anke-pcb.com
WhatsApp/Wechat: 008618589033832
Skype: sannyduanbsp
Tres aspectes per assegurar la integritat del poder aDisseny de PCB
En el disseny electrònic modern, la integritat de la potència és una part indispensable del disseny de PCB. Per garantir el funcionament i el rendiment estables dels dispositius electrònics, hem de considerar i dissenyar de forma exhaustiva des de la font d’alimentació fins al receptor.
Mitjançant el disseny i l’optimització de mòduls d’energia, els avions de la capa interior i els xips d’alimentació, podem aconseguir realment la integritat de la potència. Aquest article aprofundirà en aquests tres aspectes clau per proporcionar orientació i estratègies pràctiques per als dissenyadors de PCB.
I. cablejat de disseny del mòdul de potència
El mòdul d’energia és la font d’energia de tots els dispositius electrònics, el seu rendiment i la seva disposició afecten directament l’estabilitat i l’eficiència de tot el sistema. El disseny i l’encaminament correctes no només poden reduir la interferència del soroll, sinó que també garanteix un flux de corrent suau, millorant així el rendiment global.
2. Disposició del mòdul Power
1. Processament de recursos:
El mòdul d’energia s’ha de prestar una atenció especial ja que serveix com a punt de partida de la potència. Per reduir la introducció del soroll, l’entorn al voltant del mòdul d’energia s’ha de mantenir el més net possible per evitar l’adjacència a altresalta freqüènciao components sensibles al soroll.
2.Coseu al xip d’alimentació:
El mòdul d'alimentació s'ha de situar el més a prop del xip subministrat per l'alimentació possible. Això pot reduir les pèrdues en el procés de transmissió actual i reduir els requisits de l’àrea del pla de la capa interior.
3. CONFIGURACIÓ DE DISSECCIÓ DE SEAT:
El mòdul d’energia pot generar calor durant el funcionament, de manera que s’hauria d’assegurar que no hi hagi obstruccions per sobre per a la dissipació de calor. Si cal, es poden afegir dissipadors de calor o ventiladors per refredar -se.
4. Bucles d’avançament:
Quan s’encaminen, eviteu formar bucles de corrent per reduir la possibilitat d’interferències electromagnètiques.
II. Planificació del disseny de l’avió de la capa interior
A. Disseny de la pila de capes
In Disseny EMC PCB, el disseny de la pila de capa és un element clau que ha de considerar l'encaminament i la distribució d'energia.
a. Per garantir les característiques de baixa impedància del pla de potència i absorbir l’acoblament del soroll del sòl, la distància entre els avions de potència i terra no hauria de superar els 10 milions, normalment recomanable per ser inferior a 5 milions.
b. Si no es pot implementar un sol pla de potència, es pot utilitzar una capa superficial per establir el pla de potència. Els avions de potència i terra estretament adjacents formen un condensador de pla amb una impedància mínima de CA i excel·lents característiques d’alta freqüència.
c. Eviteu dues capes de potència adjacents, especialment amb grans diferències de tensió, per evitar l’acoblament del soroll. Si no és inevitable, augmenteu el màxim possible entre les dues capes de potència.
d. Els plans de referència, especialment els plans de referència de potència, haurien de mantenir les característiques de baixa impedància i es poden optimitzar mitjançant condensadors de bypass i ajustaments de capa.
B. segmentació de potència múltiple
a. Per a fonts específiques de potència de petit abast, com la tensió de treball del nucli d’un determinat xip IC, s’ha de posar el coure a la capa de senyal per assegurar la integritat del pla de potència, però evitar que el coure de la potència de la capa superficial per reduir la radiació de soroll.
b. La selecció de l'amplada de segmentació ha de ser adequada. Quan la tensió és superior a 12V, l'amplada pot ser de 20-30 milions; En cas contrari, trieu 12-20mil. Cal augmentar l'amplada de segmentació entre fonts d'energia analògica i digital per evitar que la potència digital interfereixi amb la potència analògica.
c. Les xarxes d’energia simples s’han de completar a la capa d’encaminament i les xarxes d’alimentació més llargues haurien d’afegir -se a condensadors de filtres.
d. El pla de potència segmentat s’ha de mantenir regularment per evitar formes irregulars que provoquen ressonància i augment de la impedància de potència. No es permeten tires llargues i estretes i divisions en forma de manuella.
Filtratge de C.
a. El pla de potència s’ha de combinar estretament amb el pla de terra.
b. Per a xips amb freqüències de funcionament superior a 500 MHz, confieu principalment en el filtratge del condensador de pla i utilitzeu una combinació de filtratge del condensador. L’efecte de filtratge s’ha de confirmar mitjançant la simulació d’integritat de la potència.
c. Instal·leu inductors per desacoblar condensadors al pla de control, com ara l’ampliació dels conductors i l’augment de les vies del condensador, per assegurar -se que la impedància de terra de potència sigui inferior a la impedància objectiu.
Iii. Cablejat de disposició de xip elèctric
El Power Chip és el nucli dels dispositius electrònics i garantir que la seva integritat d’energia és crucial per millorar el rendiment i l’estabilitat del dispositiu. El control de la integritat de la potència per a xips de potència implica principalment l’encaminament de la manipulació de pins de potència del xip i el disseny i el cablejat correctes dels condensadors de desacoblament. A continuació, detallaran les consideracions i els consells pràctics sobre aquests aspectes.
A.Chip Power Pin Routing
L’encaminament dels pins de potència de xip és una part crucial del control de la integritat de la potència. Per proporcionar un subministrament de corrent estable, es recomana engrossir l’encaminament dels pins de potència, generalment a la mateixa amplada que els pins de xip. Normalment, elAmplada mínimaNo hauria de ser inferior a 8 milions, però per obtenir millors resultats, intenteu aconseguir una amplada de 10 milions. En augmentar l’amplada d’encaminament, es pot reduir la impedància, reduint així el soroll d’energia i garantint el subministrament de corrent suficient al xip.
B.Layout i encaminament dels condensadors de desacoblament
Els condensadors de desacoblament tenen un paper important en el control de la integritat de la potència per als xips de potència. Segons les característiques del condensador i els requisits d'aplicació, els condensadors de desacoblament es divideixen generalment en condensadors grans i petits.
a. Condensadors grans: els condensadors grans solen distribuir -se uniformement al voltant del xip. A causa de la seva menor freqüència de ressonància i un radi de filtratge més gran, poden filtrar eficaçment el soroll de baixa freqüència i proporcionar una font d'alimentació estable.
b. Condensadors petits: els condensadors petits tenen una freqüència de ressonància més alta i un radi de filtratge més petit, de manera que s’han de col·locar el més a prop possible dels pins de xip. Posar-los massa lluny pot no filtrar eficaçment el soroll d’alta freqüència, perdent l’efecte de desacoblament. La disposició correcta garanteix que l’efectivitat dels petits condensadors en el filtratge del soroll d’alta freqüència s’utilitza completament.
C. Mètode de desbordament de condensadors de desacoblament paral·lel
Per millorar encara més la integritat de la potència, sovint es connecten en paral·lel múltiples condensadors de desacoblament. L’objectiu principal d’aquesta pràctica és reduir la inductància de la sèrie equivalent (ESL) dels condensadors individuals mitjançant la connexió paral·lela.
En paral·lelitzar múltiples condensadors de desacoblament, s’ha de prestar atenció a la col·locació de vias per als condensadors. Una pràctica comuna és compensar les vies de la potència i el terreny. L’objectiu principal d’això és reduir la inductància mútua entre els condensadors de desacoblament. Assegureu -vos que la inductància mútua sigui molt menor que la ESL d’un sol condensador, de manera que la impedància general d’ESL després de paral·lelitzar -se a diversos condensadors de desacoblament és d’1/n. En reduir la inductància mútua, es pot millorar eficaçment l’eficiència del filtratge, garantint una estabilitat de potència millorada.
Plai l'encaminament dels mòduls de potència, la planificació del disseny del pla de la capa interior i la manipulació correcta de la disposició del xip i el cablejat són indispensables en el disseny de dispositius electrònics. Mitjançant un disseny i un encaminament adequats, podem assegurar l’estabilitat i l’eficiència dels mòduls de potència, reduir la interferència del soroll i millorar el rendiment global. El disseny de la pila de capa i la segmentació de potència múltiple optimitzen encara més les característiques dels plans de potència, reduint la interferència del soroll de la potència. La manipulació adequada de la disposició de xips i els condensadors de cablejat i desacoblament són crucials per al control de la integritat de la potència, garantint un subministrament de corrent estable i un filtratge de soroll eficaç, millorant el rendiment i l'estabilitat del dispositiu.
En el treball pràctic, cal tenir en compte diversos factors com la magnitud actual, l'amplada d'encaminament, el nombre de vias, els efectes d'acoblament, etc. Seguiu les especificacions de disseny i les bones pràctiques per assegurar el control i l’optimització de la integritat d’energia. Només d’aquesta manera podem proporcionar un subministrament elèctric estable i eficient per a dispositius electrònics, satisfer les demandes creixents de rendiment i impulsar el desenvolupament i el progrés de la tecnologia electrònica.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Posada Posada: el 25 de març del 2024
