精品国产人成在线_亚洲高清无码在线观看_国产在线视频国产永久2021_国产AV综合第一页一个的一区免费影院黑人_最近中文字幕MV高清在线视频

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

一文詳解DC/DC降壓型變換器的接地反彈

h1654155282.3538 ? 來源:韜略科技EMC ? 作者:韜略科技EMC ? 2021-01-23 09:45 ? 次閱讀

DC/DC降壓型電路在日常的電路設計中經常遇到,這些電路的接地節點會聚快速變化的大電流。當接地節點移動時,系統性能會遭受影響并且該系統會輻射電磁干擾(EMI)。但是如果很好地理解“接地“引起的接地噪聲的物理本質可提供一種減小接地噪聲問題的直觀認識。

在高頻時,一個大電容器——例如降壓型變換器輸入電容器,CVIN——可以看作一個DC電壓源。類似地,一個大電感器——例如降壓型變換器輸出電感器,LBUCK——也可以看作一個DC電流源。所做的這些近似有助于直觀理解。

o4YBAGALf6mADFjZAACClK4r5Mo567.png

圖2示出當開關在兩個位置之間交替切換時磁通量如何變化。

pIYBAGALf6-AP0VLAADFb6khrRo259.png

大電感器LBUCK使輸出電流大約保持恒定。類似地,大電容器CVIN保持電壓大約等于VIN。由于輸入引線電感兩端的電壓不變,所以輸入電流也大約保持恒定。

盡管輸入電流和輸出電流基本不變,但當開關從位置1切換到位置2時,總環路面積會迅速變為原來的一半。環路面積的變化意味著磁通量的快速變化,從而沿著接地回路引起接地反彈。

實際上,降壓型變換器由一對半導體開關構成,如圖3所示。

雖然每個圖中的復雜程度增加,但是通過磁通量變化引起接地反彈的分析方法仍然很簡單和直觀。

pIYBAGALf7WAHS6RAAEOvE4Ps_M932.png

事實上,磁通量的變化會沿著接地回路各處都產生電壓,這就帶來了一個有趣的問題:哪里是真正的地?因為接地反彈意味著,相對于稱作地的某個理想點(那一點需要定義),在接地返回印制線上產生一個反彈電壓。

電源穩壓器電路中,真實的地應該連接在負載的低壓端。畢竟,DC/DC變換器的目的是為負載提供穩定的電壓和電流。電流回路上的其它所有點都不是真正的地,只是接地回路的一部分。

由于在負載的低壓端接地并且環路面積的變化是接地反彈的原因,圖4顯示了如何精心地放置CVIN通過減小環路面積變化的比率降低接地反彈。

o4YBAGALf7yAe0CBAAD1KiySnD4304.png

電容器CVIN旁路PCB頂層的高端開關直接到達底層低端開關兩端,因此減小了環路面積的變化,將其與接地回路隔離。當開關從一種狀態切換到另一種狀態時,從VIN的底部到負載的底部,無環路面積變化或開關電流變化。因此接地回路沒有發生反彈。

o4YBAGALf8OAPSc1AAFMO4NwofI377.png

實際上,PCB布線本身決定了電路的性能。圖5為圖3中降壓型變換器電路原理圖的PCB布線圖。當開關處于狀態1所示的位置,高端開關閉合,DC電流沿著外圈紅色環路流動。當開關處于狀態2所示的位置,低端開關閉合,DC電流沿著藍色環路流動。注意由于環路面積變化引起磁通量變化。因此產生電壓和接地反彈。

為了清晰起見,在單層PCB上實現布線,但即使使用第二層整塊接地平面也無法解決接地反彈問題。在展示改進布線圖之前,圖6給出了一個簡單例子說明地平面無法解決問題。

o4YBAGALf8qAF1gmAAC-IYOZYO4281.png

這里,我們采用雙層PCB以便在與頂層電源線垂直處附加一個旁路電容。在左邊的例子中,地平面是整體的并且未切割。頂層印制線電流通過電容器流過,穿過過孔,到達地平面。

因為交流(AC)電總是沿著最小阻抗路徑流動,接地返回電流繞著其路徑拐角返回電源。所以當電流的幅度或頻率發生變化時,電流的磁場及其環路面積發生變化,從而改變磁通量。電流沿最小阻抗路徑流動的規律意味著,即使采用整體地平面也會發生接地反彈——與其導通性無關。

在右邊的例子中,一個經過合理規劃切割的地平面會限制返回電流以使環路面積最小,從而大大減小接地反彈。在切割返回線路內產生的任何剩余接地反彈電壓與通用地平面隔離。

圖7中的PCB布線利用圖6中示出的原理減小了接地反彈。采用雙層PCB板以便將輸入電容器和兩個開關安排在地平面的孤島上。

這種布線不必最好,但它工作很好,而且能夠說明關鍵問題。應該注意紅色電流(狀態1)和藍色電流(狀態2)包圍的環路面積很大,但兩個環路面積之差很小。環路面積變換很小意味著磁通量的變化小——即接地反彈小。(然而,一般情況下,也要保證環路面積小——圖7只是為了說明AC電流路徑匹配的重要性。)

另外,在磁場和環路面積發生變化的接地回路孤島內,沿著任何接地回路引起的接地反彈都受接地切割限制。

此外,可能第一眼看上去,輸入電容器CVIN好像沒有位于圖4中所示的頂層高端開關和低層低端開關之間,但進一步觀察才會發現是這樣。盡管物理鄰近可以很好,但真正起作用的是通過最小化環路面積實現的電子接近。

pIYBAGALf9GAExxqAAgCmSWP4z0000.png

在大多數情況下,應該首先考慮地平面的電阻,然后考慮所有開關和進入返回路徑的寄生電容器兩端流過的位移電流。

無論什么電路,基本接地原理都是相同的——應該使磁通量的變化最小或者對它隔離。
責任編輯人:CC

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 變換器
    +關注

    關注

    17

    文章

    2087

    瀏覽量

    109140
  • BLDC
    +關注

    關注

    205

    文章

    794

    瀏覽量

    96736
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    #硬聲創作季 閉環降壓變換器是如何工作的DC-DC變換器--動畫演示

    變換器DC變換器DC-DCDC-降壓行業資訊
    Mr_haohao
    發布于 :2022年10月19日 17:39:39

    降壓DC-DC變換器資料下載

    `降壓DC-DC變換器資料下載]`
    發表于 10-31 09:23

    詳解DC/DC開關電源中的接地反彈

    DC/DC開關電源中接地反彈詳解
    發表于 01-28 06:17

    減少DC-DC變換器接地反彈的方法

    本文的理論參考了《模擬對話第41卷第2期》Jeff Barrow的文章減少DC-DC變換器接地反彈,并且引用了其中文字和插圖,對Jeff Barrow表示感謝。
    發表于 11-17 06:38

    DC-DC變換器的基本電路

    DC-DC是英語直流變直流的縮寫,所以DC-DC電路是某直流電源轉變為不同電壓值的電路。DC-DC變換器的基本電路有升壓變換器
    發表于 11-17 06:37

    DC-DC變換器的應用

    前言DC-DC變換器的應用場景為:移動電子設備供電。其中包括,DC/DC開關電源與LDO線性電源。高興LED電源。功率優化。如功率跟蹤
    發表于 11-17 06:54

    減小DC/DC變換器中的接地反彈-接地要點

    減小DC/DC變換器中的接地反彈-接地要點電路
    發表于 06-07 17:07 ?57次下載

    采用HS7076構成的降壓DC DC變換器電路

    采用HS7076構成的降壓DC DC變換器電路
    發表于 11-14 11:21 ?949次閱讀
    采用HS7076構成的<b class='flag-5'>降壓</b><b class='flag-5'>型</b><b class='flag-5'>DC</b> <b class='flag-5'>DC</b><b class='flag-5'>變換器</b>電路

    減小DC-DC變換器中的接地反彈接地要點

    電路接地1在電路原理圖中看起來很簡單;但是,電路的實際性能是由其印制電路板(PCB)布局決定的。而且,接地節點的分析很困難,特別是對于DC/DC變換
    發表于 05-30 13:05 ?0次下載
    減小<b class='flag-5'>DC-DC</b><b class='flag-5'>變換器</b>中的<b class='flag-5'>接地</b><b class='flag-5'>反彈</b>:<b class='flag-5'>一</b>些<b class='flag-5'>接地</b>要點

    減小DC-DC變換器中的接地反彈接地要點

    減小DC-DC變換器中的接地反彈接地要點,實用經驗總結
    發表于 12-17 10:45 ?7次下載

    解析DC/DC降壓變換器接地反彈

    DC/DC降壓電路在日常的電路設計中經常遇到,這些電路的接地節點會聚快速變化的大電流。
    發表于 08-08 15:32 ?1074次閱讀
    <b class='flag-5'>一</b><b class='flag-5'>文</b>解析<b class='flag-5'>DC</b>/<b class='flag-5'>DC</b><b class='flag-5'>降壓</b><b class='flag-5'>型</b><b class='flag-5'>變換器</b>的<b class='flag-5'>接地</b><b class='flag-5'>反彈</b>

    LTC1626:低壓高效降壓DC/DC變換器產品手冊

    LTC1626:低壓高效降壓DC/DC變換器產品手冊
    發表于 04-20 10:09 ?6次下載
    LTC1626:低壓高效<b class='flag-5'>降壓</b><b class='flag-5'>型</b><b class='flag-5'>DC</b>/<b class='flag-5'>DC</b><b class='flag-5'>變換器</b>產品手冊

    DN269-60V降壓DC/DC變換器保持高效率

    DN269-60V降壓DC/DC變換器保持高效率
    發表于 04-27 17:34 ?6次下載
    DN269-60V<b class='flag-5'>降壓</b><b class='flag-5'>型</b><b class='flag-5'>DC</b>/<b class='flag-5'>DC</b><b class='flag-5'>變換器</b>保持高效率

    推挽DC變換器

    推挽DC變換器(電源技術和電源學報哪個好)-推挽DC變換器? ? ? ? ? ? ? ? ?
    發表于 08-04 19:51 ?35次下載
    推挽<b class='flag-5'>型</b><b class='flag-5'>DC</b><b class='flag-5'>變換器</b>

    減小DC/DC變換器中的接地反彈要點

    電路接地1 在電路原理圖中看起來很簡單;但是,電路的實際性能是由其印 制電路板(PCB)布局決定的。而且,接地節點的分析很困難,特別是對于 DC/DC
    發表于 10-24 14:41 ?0次下載