Pošta:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: sannyduanbsp
Tri aspekta za osiguranje integriteta snage uPCB dizajniranje
U modernom elektroničkom dizajnu, integritet napajanja neophodan je dio PCB dizajna. Da bismo osigurali stabilan rad i performanse elektroničkih uređaja, moramo sveobuhvatno razmotriti i dizajnirati od izvora napajanja do prijemnika.
Kroz pažljivo dizajniranje i optimizaciju modula napajanja, ravnine unutarnjeg sloja i čipova za napajanje možemo uistinu postići integritet snage. Ovaj će se članak probiti u ova tri ključna aspekta kako bi se pružile praktične smjernice i strategije za dizajnere PCB -a.
I. Ožičenje modula napajanja
Modul napajanja je izvor energije svih elektroničkih uređaja, njegovi performanse i izgled izravno utječu na stabilnost i učinkovitost cijelog sustava. Ispravan izgled i usmjeravanje ne samo da mogu smanjiti smetnje buke, već također osigurati glatki protok struje, poboljšavajući na taj način ukupne performanse.
2. Snažni izgled modula
1. Obrada izvora:
Modul napajanja treba obratiti posebnu pažnju jer služi kao polazište snage. Da bi se smanjio uvod u buku, okoliš oko modula napajanja treba održavati što čistije kako bi se izbjeglo susjedstvo s drugimvisokofrekventniili komponente osjetljive na buku.
2. Objavite na čip za napajanje:
Modul napajanja treba postaviti što je moguće bliže čipu s napajanjem. To može umanjiti gubitke u trenutnom procesu prijenosa i smanjiti površinske zahtjeve ravnine unutarnjeg sloja.
3.Potpisne razmatranja disipacije:
Modul napajanja može generirati toplinu tijekom rada, tako da treba osigurati da nema opstrukcija iznad njega za rasipanje topline. Ako je potrebno, za hlađenje se mogu dodati za hlađenje ili ventilatore.
4. Avoiding petlje:
Prilikom usmjeravanja izbjegavajte formiranje strujnih petlji kako biste smanjili mogućnost elektromagnetskih smetnji.
Ii. Planiranje dizajna ravnina unutarnjeg sloja
A. Dizajn sloja
In PCB EMC dizajn, Dizajn slojeva ključni je element koji treba razmotriti distribuciju usmjeravanja i snage.
a. Da bi se osigurale karakteristike niske impedance u spajanju ravnine snage i apsorbirajući spajanje tla, udaljenost između snage i ravnine prizemlja ne smije biti veća od 10 mil, obično se preporučuje da bude manja od 5 mil.
b. Ako se jedna ravnina snage ne može implementirati, površinski sloj se može koristiti za postavljanje ravnine napajanja. Blisko susjedna snaga i zemaljske ravnine tvore ravni kondenzator s minimalnom izmjeničnom impedancijom i izvrsnim karakteristikama visokofrekventne frekvencije.
c. Izbjegavajte susjedna dva sloja snage, posebno s velikim razlikama u naponu, kako biste spriječili spajanje buke. Ako je neizbježno, povećajte razmak između dva sloja snage što je više moguće.
d. Referentne ravnine, posebno referentne ravnine snage, trebale bi održavati karakteristike niske impedancije i mogu se optimizirati putem zaobilaznih kondenzatora i prilagođavanja slojeva.
B. Multiple segmentacija snage
a. Za specifične izvore energije malih raspona, poput jezgre radnog napona određenog IC čipa, bakar treba položiti na signalni sloj kako bi se osigurao integritet ravnine snage, ali izbjegavajte polaganje bakrenog napajanja na površinski sloj kako biste smanjili zračenje buke.
b. Odabir širine segmentacije trebao bi biti prikladan. Kad je napon veći od 12V, širina može biti 20-30mil; Inače odaberite 12-20mil. Širina segmentacije između analognih i digitalnih izvora energije treba povećati kako bi se spriječilo da digitalna snaga ometa analognu snagu.
c. Jednostavne mreže napajanja trebaju biti dovršene na sloju usmjeravanja, a mreže duljih napajanja trebale bi se dodavati filtrirani kondenzatori.
d. Segmentiranu ravninu snage treba zadržati redovito kako bi se izbjegli nepravilni oblici koji uzrokuju rezonancu i povećanu impedanciju snage. Duge i uske trake i podjele u obliku bučica nisu dopuštene.
C. Filtriranje plana
a. Ravnina napajanja trebala bi biti usko povezana s ravninom tla.
b. Za čipove s radnim frekvencijama većim od 500MHz, prvenstveno se oslanjaju na filtriranje ravnine kondenzatora i koristite kombinaciju filtriranja kondenzatora. Učinak filtriranja mora biti potvrđen simulacijom integriteta snage.
c. Ugradite induktore za razdvajanje kondenzatora na upravljačku ravninu, kao što su širenje potencijala za kondenzator i povećanje kondenzatora Vias, kako bi se osiguralo da je impedancija tla niža od ciljane impedance.
Iii. Ožičenje rasporeda napajanja
Snažni čip je jezgra elektroničkih uređaja i osigurati da je integritet snage presudno za poboljšanje performansi i stabilnosti uređaja. Kontrola integriteta napajanja za čipove za napajanje uglavnom uključuje usmjeravanje upravljanja igle za napajanje čipsa i ispravan izgled i ožičenje kondenzatora za razdvajanje. Sljedeće će detaljno opisati razmatranja i praktične savjete u vezi s tim aspektima.
A.Chip Power PIN usmjeravanje
Usmjeravanje igle za napajanje čipa ključni je dio kontrole integriteta snage. Da bi se osigurala stabilna opskrba strujom, preporučuje se zgušnjavanje usmjeravanja igle za napajanje, uglavnom na istu širinu kao i pinovi čipova. Obično,minimalna širinaNe bi trebalo biti manje od 8 mil, ali za bolje rezultate pokušajte postići širinu od 10 mil. Povećavanjem širine usmjeravanja, impedancija se može smanjiti, smanjujući tako buku snage i osiguravajući dovoljnu struju opskrbe na čip.
B.Layout i usmjeravanje kondenzatora za razdvajanje
Kondenzatori razdvajanja igraju značajnu ulogu u kontroli integriteta snage za čipove snage. Ovisno o karakteristikama kondenzatora i zahtjevima za primjenu, kondenzatori razdvajanja uglavnom su podijeljeni na velike i male kondenzatore.
a. Veliki kondenzatori: Veliki kondenzatori obično se ravnomjerno raspoređuju oko čipa. Zbog njihove niže rezonantne frekvencije i većeg polumjera filtriranja, oni mogu učinkovito filtrirati niskofrekventnu buku i osigurati stabilno napajanje.
b. Mali kondenzatori: Mali kondenzatori imaju veću rezonantnu frekvenciju i manji polumjer filtriranja, tako da ih treba staviti što bliže igle za čipove. Postavljanje predaleko ne može učinkovito filtrirati visokofrekventnu buku, izgubivši efekt razdvajanja. Ispravan izgled osigurava da se učinkovitost malih kondenzatora u filtriranju visokofrekventne buke u potpunosti koristi.
C. Uživanje metoda paralelnih razdvajanja kondenzatora
Da bi se dodatno poboljšala integritet snage, višestruko se paralelno povezuje višestruki kondenzatori razdvajanja. Glavna svrha ove prakse je smanjiti ekvivalentnu induktivnost serija (ESL) pojedinih kondenzatora paralelnom vezom.
Pri paralenju višestrukih kondenzatora razdvajanja, pažnju treba posvetiti postavljanju Vias za kondenzatore. Uobičajena je praksa da se nadoknade Vias snage i zemlje. Glavna svrha toga je smanjiti međusobnu induktivnost između kondenzatora razdvajanja. Osigurajte da je međusobna induktivnost mnogo manja od ESL -a jednog kondenzatora, tako da je ukupna impedancija ESL -a nakon paralelne s višestrukim kondenzatorima razdvajanja 1/n. Smanjivanjem međusobne induktivnosti, učinkovitost filtriranja može se učinkovito poboljšati, osiguravajući poboljšanu stabilnost snage.
Rasporedi usmjeravanje modula napajanja, planiranje dizajna ravnine unutarnjeg sloja i ispravno rukovanje rasporedom i ožičenjem napajanja neophodno su u dizajnu elektroničkog dizajna uređaja. Pravim izgledom i usmjeravanjem možemo osigurati stabilnost i učinkovitost modula napajanja, smanjiti smetnje bukom i poboljšati ukupne performanse. Dizajn sloja i segmentacija višestruke snage dodatno optimiziraju karakteristike ravnina snage, smanjujući smetnje bukom snage. Pravilno rukovanje rasporedom čipa i ožičenja i odvojenih kondenzatora ključni su za kontrolu integriteta napajanja, osiguravajući stabilnu struju opskrbe i učinkovito filtriranje buke, poboljšanje performansi uređaja i stabilnosti.
U praktičnom radu, različiti čimbenici kao što su trenutna magnituda, širina usmjeravanja, broj VIA -e, efekti spajanja itd. Moraju se sveobuhvatno razmotriti za donošenje racionalnih odluka o izgledu i usmjeravanju. Slijedite specifikacije dizajna i najbolje prakse kako biste osigurali kontrolu i optimizaciju integriteta snage. Samo na taj način možemo osigurati stabilno i učinkovito napajanje za elektroničke uređaje, zadovoljiti sve veće potrebe za performansama i pokrenuti razvoj i napredak elektroničke tehnologije.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Post Vrijeme: ožujak-25-2024
