خلاصه طراحی چیدمان منبع تغذیه سوئیچینگ DCDC
1. حلقه بازخورد را کنترل کنید (مطابق با R1-R2-R{3}}IC_FB&GND در شکل بالا). خط بازخورد نباید زیر شاتکی، سلف (L1)، خازن بزرگ قرار گیرد یا توسط حلقه های جریان بزرگ احاطه شود. در صورت لزوم می توان یک خازن 100 pF به مقاومت نمونه گیری اضافه کرد تا پایداری افزایش یابد (اما گذرا کمی تحت تأثیر قرار می گیرد).
2. بهتر است خط بازخورد نازک باشد تا ضخیم، زیرا هر چه خط پهن تر باشد، جلوه آنتن بیشتر می شود که بر پایداری حلقه تأثیر می گذارد. معمولاً از سیم 6-12mils;
3. تمام خازن ها را تا حد امکان به آی سی نزدیک کنید.
4. سلف باید با توجه به ظرفیت 120-130% مشخصات انتخاب شود. نباید خیلی بزرگ باشد. اگر بیش از حد بزرگ باشد، بر کارایی و حالت گذرا تأثیر می گذارد.
5. خازن با توجه به 150 درصد ظرفیت مشخص شده در مشخصات انتخاب می شود. اگر از خازن های سرامیکی تراشه ای استفاده می کنید، اگر از 22uF استفاده می کنید، بهتر است از دو 10uF به صورت موازی استفاده کنید. اگر هزینه حساس نباشد، خازن می تواند بزرگتر باشد. یادآوری ویژه: اگر خازن خروجی یک خازن الکترولیتی آلومینیومی است، به یاد داشته باشید که از خازن با فرکانس بالا و مقاومت پایین استفاده کنید. فقط یک خازن فیلتر فرکانس پایین قرار ندهید!
6. ناحیه احاطه شده توسط حلقه های جریان بزرگ را تا حد امکان کاهش دهید. اگر کوچک کردن آن راحت نیست، از روکش مسی برای ایجاد شکاف باریک استفاده کنید.
7. از پدهای مقاومت حرارتی در مدارهای بحرانی استفاده نکنید، زیرا ویژگیهای القایی اضافی را معرفی میکنند.
8. هنگام استفاده از لایه زمین، سعی کنید یکپارچگی لایه زمین را در زیر حلقه سوئیچینگ ورودی حفظ کنید. هر گونه بریدگی در صفحه زمین در این ناحیه باعث کاهش اثربخشی صفحه زمین می شود و حتی ارسال سیگنال از طریق صفحه زمین باعث افزایش امپدانس آن می شود.
9. از Vias می توان برای اتصال خازن جداکننده و زمین آی سی به لایه زمین استفاده کرد که می تواند حلقه را به حداقل برساند. اما به خاطر داشته باشید که اندوکتانس یک سوراخ via تقریباً 0.1~0.5nH است که بسته به ضخامت و طول سوراخ via متفاوت است که می تواند اندوکتانس کل حلقه را افزایش دهد. برای اتصالات امپدانس کم، باید از چند ویز استفاده کرد.
در مثال بالا، گذرگاه های اضافی به صفحه زمین کمکی به کاهش طول حلقه C IN نمی کند. اما در مثالی دیگر، چون مسیرهای لایه بالایی بسیار طولانی هستند، کاهش ناحیه حلقه از طریق سوراخها بسیار مؤثر است.
10. لازم به ذکر است که استفاده از لایه زمین به عنوان مسیر برگشت جریان، نویز زیادی را به لایه زمین وارد می کند. به همین دلیل می توان لایه زمین محلی را جدا کرده و سپس از طریق نقطه ای با نویز بسیار کم به زمین اصلی متصل کرد.
11. هنگامی که لایه زمین بسیار نزدیک به حلقه تابش است، اثر محافظ آن بر روی حلقه به طور موثر افزایش می یابد. بنابراین، هنگام طراحی PCB چند لایه، می توان لایه زمین کامل را روی لایه دوم، مستقیماً زیر لایه بالایی که جریان بالا را حمل می کند، قرار داد.
12. سلف های بدون محافظ مقدار زیادی نشتی شار مغناطیسی ایجاد می کنند که وارد مدارهای دیگر و اجزای فیلتر می شود. در کاربردهای حساس به نویز باید از سلف های نیمه محافظ یا کاملاً محافظ استفاده کرد و مدارها و حلقه های حساس باید از سلف دور باشند.
عیبیابی مشکلات EMI میتواند پیچیده باشد، بهویژه زمانی که با یک سیستم کامل سر و کار داریم و نمیدانیم منابع تابش کجا هستند. با دانش اولیه سیگنالهای فرکانس بالا و حلقههای جریان در مبدلهای سوئیچینگ، همراه با درک نحوه عملکرد اجزا و چیدمان PCB در فرکانسهای بالا، همراه با استفاده از برخی ابزارهای ساده خانگی، میتوان به راحتی حل کرد. مشکلات EMI با شناسایی منابع تشعشع و راه حل های کم هزینه برای کاهش انتشار شماره بعدی تریلر یک ابزار تشخیص EMI DIY را برای شما به ارمغان خواهد آورد. من معتقدم که این تجربیات در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ به برخی از مهندسان مبتدی کمک خواهد کرد.
