DC-DC電源設(shè)計(jì)一般需要掌握的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)-趙工
- 2020-10-07 14:31:00
- 平芯微 原創(chuàng)
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DC-DC非隔離電源設(shè)計(jì)一般需要掌握的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
平芯微趙工
電源電路不同于一般認(rèn)為的只有電路連接正常,對(duì)應(yīng)芯片規(guī)格書(shū)的線路圖連接一樣即可這么簡(jiǎn)單的。
本人從事多年的 FAE技術(shù)支持工作,處理解決過(guò)總的近千個(gè)案例,接觸過(guò)各種各樣的問(wèn)題,這個(gè)就不細(xì)講,對(duì)于 DC-DC非隔離電源 PCB lay設(shè)計(jì),下面分享一下個(gè)人對(duì)于常規(guī)的一些畫(huà)板經(jīng)驗(yàn),初次編輯,文采不足,歡迎大家探討與指點(diǎn)。
直接主題:
1,輸入端:
輸入電容 CIN:
常見(jiàn)案例,如直接去掉 CIN, 22uf改成 1uf等。這些都是不可取的,輸入電容 CIN的濾波穩(wěn)壓作用是不可忽略的,輸入電容 CIN在 PCB設(shè)計(jì)中, 需要盡可能靠近在芯片的 VIN引腳位置,同時(shí) 加上 0.1uF的旁路高頻去耦瓷片電容并靠近芯片 VIN引腳,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性, CIN是瓷片電容時(shí),一般增加多個(gè) CIN并聯(lián),也利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
輸入尖峰電壓吸收:
由于貼片陶瓷電容的 RMS 電流較小,若僅適用瓷片電容,在 9V, 15V, 30V, 50V,70V和 90V輸入沖擊電壓會(huì)達(dá)到輸入最大電壓的 3-4 倍,可能會(huì)超出芯片 Vin 腳的耐壓,造成芯片損壞,
一般建議是:
1, 輸入電容加電解電容
2, 加 TVS管
3, 輸入正極串聯(lián)電阻
如上圖的 D4和 CA
2 , FB輸出電壓反饋
要遠(yuǎn)離干擾源,如電感器和續(xù)流二極管,反饋電阻要靠近芯片 FB引腳位置擺放。
如下圖, R1和 R2是反饋電阻, C2是反饋旁邊電容, C2根據(jù)芯片規(guī)格書(shū)選擇加和不加。
輸出反饋電阻 R1要從輸出電容 COUT端單點(diǎn)走線接到 R1位置,不能從電感器出走線,輸出電容濾波后對(duì) FB 采樣的精確度和抗干擾效果更好,同時(shí) R1/R2電阻需要精度 1%的。
3, 輸出端
輸出電容 COUT
輸出電容 COUT也是存在節(jié)省成本,電容不加和嚴(yán)重減少容值問(wèn)題,和 PCB lay的位置擺放。在一些 DC-DC芯片中,如果存在 vout引腳, cout也是需要靠近 vout引腳擺放。
同時(shí)加上 0.1uF的旁路高頻去耦瓷片電容,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性, Cout是瓷片電容時(shí),一般增加多個(gè) Cout并聯(lián),也利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
注意:輸入電容和輸出電容接 GND的回路畫(huà)板也需要注意,不要從電感干擾源底部經(jīng)過(guò),如下圖,這會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
4,二極管選擇:
二極管的耐壓值和電流均需要留有一定的余量,大概 40%左右
如下圖:續(xù)流二極管 D1 的推薦選擇肖特基二極管,使用快管效率會(huì)損傷,普通整流二極管無(wú)法正常使用。
5,電感器:
電感器不可直接貼近 IC 或者倒放在 IC 上,避免電感高頻電流信號(hào)對(duì)芯片內(nèi)部小信號(hào)的干擾;電感器的選擇要依據(jù)芯片規(guī)格書(shū)的公式或者推薦值。跟芯片的工作頻率是由直接關(guān)系,頻率高,可選擇低感值的電感器,頻率低,需選擇高感值的電感器,如 PW5300的工作頻率是 1MHZ,可選 3.3UH,4.7uh等, PW2153的工作頻率是 140kHZ,建議是 47uh-22uh。同時(shí)芯片的輸出功率決定了選擇多大的電感器,一般主要看選擇的電感器的飽和電流,再綜合尺寸,散熱,效率等來(lái)選擇貼片電感或者環(huán)形電感。
