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AC-DC环路布局设计原则

电子Online 来源:硬件大熊 2024-10-24 17:11 次阅读

以下文章来源于硬件大熊 ,作者雕塑者

智能开关电源设计中,AC-DC的环路布局对于整个电源系统的性能至关重要。良好的布局可以提高电源的效率,减少电磁干扰(EMI),并确保系统的稳定性和可靠性。

环路布局设计原则

1. 环路面积最小化

减小电流路径:尽量缩短电源路径,减少环路面积,以降低EMI。

紧凑布局:将高频元件放置得尽可能靠近,以形成紧凑的电流环路。

2. 旁路电容的布局

靠近电源引脚:去耦电容应尽可能靠近IC的电源引脚,以提供有效的高频去耦。

多级去耦:使用不同容值的电容以覆盖更宽的频率范围。

3. 地线布局

单点接地:对于高频信号,采用单点接地以减少地回路的影响。

地线层:在多层板设计中,使用地线层可以提供一个低阻抗的地回路。

实际案例分析1-隔离电源方案

如反激式原边控制电源,典型应用原理图中,有4个环路:

Loop1:原边主功率环路

Loop2:RCD吸收环路

Loop3:VDD环路

Loop4:Vout环路

84efa012-90de-11ef-a511-92fbcf53809c.png

在环路设计时,Loop1、2、3的环路面积要尽量小,在Loop1中,走线还应尽量粗以优化效率,在Loop3中,VDD电容C3应紧贴芯片

在GND走线设计时,辅助绕组应直接连接到输入电容的地,如Line1所示;

VDD电容C3及FB下阻R5应先连接到芯片的GND管脚,再连接到输入电容的地。

以OB2576XT为例,其原理图&布局设计建议如下:

85117bd8-90de-11ef-a511-92fbcf53809c.png

853c59ca-90de-11ef-a511-92fbcf53809c.png

实际案例分析2-非隔离电源方案

非隔离方案,典型应用原理图中,有两个环路:

Loop1:源开关环路

Loop2:续流环路

855bba54-90de-11ef-a511-92fbcf53809c.png

在Layout时,应让环路面积尽量小,且在满足环路面积小的前提下,功率电感L3尽量原理母线上的π滤波电路。反馈电阻 R4 和 R3 靠近芯片引脚放置。芯片的旁路电容靠近芯片引脚放置

在该转换电路中,LX(Drain)是主电源的DC定点,可以在电流主回路走线上增加敷铜面积来改善电源散热,提高电源性能;ISET(SOURSE) 是电源的开关动点,可以尽量缩短 SOURSE 和功率电感间的线径来改善 EMI 的特性。

857559be-90de-11ef-a511-92fbcf53809c.png

来源: 本文转载自硬件大熊公众号

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原文标题:智能开关电源篇——AC-DC环路布局

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