PCB布局的關鍵:開關節點走線尺寸滿足電流?|深圳比創達EMC(3)
PCB布局的關鍵:開關節點走線尺寸滿足電流?相信不少人是有疑問的,今天深圳市比創達電子科技有限公司就跟大家解答一下!
開關穩壓器或功率變換器電路的開關節點是關鍵的傳導路徑,在進行PCB布局時需要特別注意。該電路節點將一個或多個功率半導體開關(例如MOSFET或二極管)連接到磁能存儲設備(例如電感或變壓器繞組),其開關信號包含了快速切換的dV/dt電壓和dI/dt電流,它們很容易耦合到周圍的電路上并產生噪聲問題,可能導致PCB和系統無法滿足嚴格的電磁兼容性(EMC)要求。
本文將介紹最基本的開關節點波形,助您了解如何在PCB路由時確定適當的開關(SW)節點走線尺寸,并了解開關節點中電場(E場)和磁場(H場)產生的近場耦合效應。
PCB布局的關鍵:開關節點走線尺寸滿足電流?(3)接下來就跟著深圳比創達EMC小編一起來看下吧!
確定開關節點走線尺寸以滿足電流需求
通常,從穩壓器SW引腳到電感輸入側的走線要比PCB上的其他信號走線更寬一些。建議采用寬走線或覆銅,并滿足以下要求:
銅厚度和走線寬度應足夠,以滿足電流需求。
走線長度應盡可能短,以最大程度地減少與其他電路產生近場耦合。
SW節點走線寬度對于所需電感電流的處理至關重要。在上述的降壓變換器示例中,提供給電感的平均電流與平均輸出電流(3A)相同。設計工程師應首先指定最大電流條件,然后將其用于估算SW節點的走線寬度。
在設計示例中,假設一個4層PCB在頂層、底層和內層使用了1盎司的銅(參見圖1)。開關穩壓器電路在頂層放置并路由,接地(GND)返回平面在頂層以下9.26密耳(約10密耳)的位置。我們可以通過許多現成的計算工具來確定電流導體的尺寸。這些工具可以在PCB CAD軟件或者PCB制造商的網站上找到。
如果設計的最大負載為3A,并需要將PCB的溫升控制在10°C以內,則通過計算可以得出,采用這種4層堆疊,50密耳的導體寬度應可以承載接近3.5A的電流。因此,在該設計中,50密耳的開關節點走線寬度是一個較好的選擇,它可以提供高于3A最大負載的裕度。當然,根據具體PCB的允許溫升可以做出不同的權衡。盡管走線尺寸與電感焊盤一樣寬很常見,但是從這個示例中我們可以看出,更窄的走線也完全能夠滿足電流和散熱的要求。
請注意,電流導體尺寸的計算應遵循最新的IPC2152標準,而不是老版本的IPC2221。這對多層PCB尤其重要?;贗PC2152的計算更加精確,而且考慮了PCB厚度、PCB導熱率、走線厚度以及走線到銅平面的距離等諸多因素。
綜上所述,相信通過本文的描述,各位對PCB布局的關鍵:開關節點走線尺寸滿足電流都有一定了解了吧,有疑問和有不懂的想了解可以隨時咨詢深圳比創達這邊。今天就先說到這,下次給各位講解些別的內容,咱們下回見啦!也可以關注我司wx公眾平臺:深圳比創達EMC!
以上就是深圳市比創達電子科技有限公司小編給您們介紹的PCB布局的關鍵:開關節點走線尺寸滿足電流的內容,希望大家看后有所幫助!
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