Pošta:info@anke-pcb.com
WhatApp/WeChat: 008618589033832
Skype: sannyduanbsp
Tři aspekty pro zajištění integrity energie vNavrhování PCB
V moderním elektronickém designu je integrita energie nepostradatelnou součástí návrhu PCB. Abychom zajistili stabilní provoz a výkon elektronických zařízení, musíme zvážit a navrhnout komplexně od zdroje energie k přijímači.
Prostřednictvím pečlivého navrhování a optimalizace modulů výkonu, vnitřní vrstvy a čipy napájení můžeme skutečně dosáhnout integrity energie. Tento článek se ponoří do těchto tří klíčových aspektů, aby poskytoval praktické vedení a strategie pro návrháře PCB.
I. Zapojení rozložení modulu napájecího modulu
Výkonový modul je zdrojem energie všech elektronických zařízení, jeho výkon a rozvržení přímo ovlivňují stabilitu a účinnost celého systému. Správné rozvržení a směrování mohou nejen snížit rušení šumu, ale také zajistit hladký proud proudu, čímž se zlepší celkový výkon.
2. Power Modul Layout
1.Source zpracování:
Výkonový modul by měl být věnován zvláštní pozornost, protože slouží jako výchozí bod energie. Pro snížení úvodu hluku by mělo být prostředí kolem modulu napájení udržováno co nejčistší, aby se zabránilo sousedství s ostatnímivysokofrekvenčnínebo komponenty citlivé na hluk.
2. Chopte k napájecímu čipu:
Výkonový modul by měl být umístěn co nejblíže k čipu dodanému energii. To může snížit ztráty v procesu současného přenosu a snížit požadavky plochy vnitřní vrstvy.
3. Navrčené úvahy o rozptylu:
Výkonový modul může během provozu generovat teplo, takže by mělo být zajištěno, že nad ním nejsou žádné překážky pro rozptyl tepla. V případě potřeby lze pro chlazení přidat chladicí linky nebo ventilátory.
4. Vyvolávání smyček:
Při směrování se vyhněte formování proudových smyček, abyste snížili možnost elektromagnetického rušení.
Ii. Plánování návrhu roviny vnitřní vrstvy
A. Návrh zásobníku vrstvy
In Design PCB EMC, design zásobníku vrstvy je klíčovým prvkem, který je třeba zvážit směrování a distribuci energie.
A. Aby byla zajištěna charakteristika nízké impedance energetické roviny a absorbovala spojku šumu země, neměla by vzdálenost mezi rovinou výkonu a zemních rovin překročit 10 mil, obvykle se doporučuje, aby byla menší než 5 mil.
b. Pokud nelze implementovat jednu energetickou rovinu, může být k rozložení energetické roviny použita povrchová vrstva. Úzce sousední výkon a pozemní roviny tvoří kondenzátor roviny s minimální impedancí střídavého proudu a vynikajícími vysokofrekvenčními charakteristikami.
C. Vyvarujte se sousedních dvou výkonových vrstev, zejména s velkými rozdíly v napětí, abyste zabránili vazbě šumu. Pokud je to nevyhnutelné, zvyšte mezery mezi dvěma výkonovými vrstvami co nejvíce.
d. Referenční roviny, zejména referenční roviny výkonu, by měly udržovat charakteristiky nízké impedance a lze je optimalizovat prostřednictvím obtokových kondenzátorů a úprav vrstvy.
B.Multiple Power Segmentation
A. U specifických zdrojů energie malého rozsahu, jako je pracovní napětí jádra určitého IC čipu, by měla být měď položena na signální vrstvu, aby se zajistila integrita energetické roviny, ale vyhněte se položení mědi na povrchové vrstvě, aby se snížilo záření šumu.
b. Výběr šířky segmentace by měl být vhodný. Když je napětí větší než 12 V, může být šířka 20-30 mil; Jinak vyberte 12-20 mil. Šířka segmentace mezi analogovými a digitálními zdroji energie musí být zvýšena, aby se zabránilo narušení digitálního napájení analogovým výkonem.
C. Jednoduché napájecí sítě by měly být dokončeny na směrovací vrstvě a delší sítě napájení by měly mít přidány filtrační kondenzátory.
d. Segmentovaná energetická rovina by měla být udržována pravidelná, aby se zabránilo nepravidelným tvarům způsobujícím rezonanci a zvýšenou impedanci energie. Dlouhé a úzké proužky a divize ve tvaru činky nejsou povoleny.
Filtrování C.Plane
A. Výkonná rovina by měla být úzce spojena s zemní rovinou.
b. Pro čipy s provozními frekvencemi přesahujícími 500 MHz se primárně spoléhejte na filtrování rovinního kondenzátoru a použijte kombinaci filtrování kondenzátoru. Efekt filtrování musí být potvrzen simulací integrity energie.
C. Nainstalujte induktory pro oddělení kondenzátorů na kontrolní rovinu, jako je například vrhací kondenzátorové vodiče a zvyšující se skvrnité skvrny, aby se zajistilo, že impedance pozemního pozemku je nižší než cílová impedance.
Iii. Zapojení rozložení výkonu
Výkonový čip je jádrem elektronických zařízení a zajištění toho, aby jeho integrita výkonu byla zásadní pro zlepšení výkonu a stability zařízení. Ovládání integrity energie pro čipy napájení zahrnuje hlavně směrování kolíků na čip a správné rozložení a zapojení oddělení kondenzátorů. Následující podrobnosti budou podrobně popsat a praktické rady ohledně těchto aspektů.
A.Chip Power Pin směrování
Směrování kolíků čipu je klíčovou součástí řízení integrity energie. Pro zajištění stabilního proudu se doporučuje zahušťovat směrování výkonových kolíků, obvykle na stejnou šířku jako čepy. Obvykleminimální šířkanemělo by to být menší než 8 mil, ale pro lepší výsledky se pokuste dosáhnout šířky 10 mil. Zvýšením šířky směrování může být impedance snížena, čímž se sníží hluk energie a zajišťuje dostatečný proud do čipu.
B.Layout a směrování oddělení kondenzátorů
Odpojující kondenzátory hrají významnou roli při kontrole integrity energie pro výkonné čipy. V závislosti na charakteristikách kondenzátoru a požadavcích na aplikaci jsou kondenzátory oddělení obecně rozděleny do velkých a malých kondenzátorů.
A. Velké kondenzátory: Velké kondenzátory jsou obvykle rovnoměrně distribuovány kolem čipu. Vzhledem k jejich nižší rezonanční frekvenci a většímu poloměru filtrování mohou účinně odfiltrovat nízkofrekvenční hluk a poskytovat stabilní napájení.
b. Malé kondenzátory: Malé kondenzátory mají vyšší rezonanční frekvenci a menší poloměr filtrování, takže by měly být umístěny co nejblíže k kolíkům čipu. Jejich umístění příliš daleko nemusí efektivně odfiltrovat vysokofrekvenční hluk a ztrácet účinek oddělení. Správné uspořádání zajišťuje, že účinnost malých kondenzátorů při filtrování vysokofrekvenčního šumu je plně využita.
C.Wiring metoda paralelních oddělení kondenzátorů
Pro další zlepšení integrity energie je více kondenzátorů odkladacích často připojeno paralelně. Hlavním účelem této praxe je snížit ekvivalentní indukčnost řady (ESL) jednotlivých kondenzátorů pomocí paralelního spojení.
Při paralelním paralelním oddělení více oddělení by měla být věnována pozornost umístění průchodů pro kondenzátory. Běžnou praxí je kompenzovat průchodnost moci a země. Hlavním účelem je snížit vzájemnou indukčnost mezi odděleními oddělení. Zajistěte, aby vzájemná indukčnost byla mnohem menší než ESL jediného kondenzátoru, takže celková impedance ESL po paralelním počtu vícenásobných oddělení kondenzátorů je 1/n. Snížením vzájemné indukčnosti může být účinnost filtrování účinně zvýšena, což zajišťuje zlepšenou stabilitu energie.
Rozloženía směrování modulů výkonu, plánování vnitřní vrstvy roviny a správné zpracování rozložení a kabeláže na výkonové čipy jsou v návrhu elektronického zařízení nezbytné. Prostřednictvím správného rozvržení a směrování můžeme zajistit stabilitu a účinnost modulů výkonu, snížit rušení hluku a zlepšit celkový výkon. Návrh zásobníku vrstvy a více segmentace výkonu dále optimalizují charakteristiky výkonových rovin a snižují rušení šumu energie. Správné zacházení s rozložením výkonu a kabeláž a oddělení oddělení je zásadní pro řízení integrity energie, zajišťuje stabilní proud a efektivní filtrování šumu, zvýšení výkonu a stability zařízení.
Při praktické práci je třeba je je třeba komplexně zvažovat různé faktory, jako je současná velikost, šířka směrování, počet průchodů, vaity, spojovací účinky atd. Sledujte specifikace designu a osvědčené postupy, abyste zajistili řízení a optimalizaci integrity energie. Pouze tímto způsobem můžeme poskytnout stabilní a efektivní napájení pro elektronická zařízení, splnit rostoucí požadavky na výkon a řídit vývoj a pokrok elektronických technologií.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Čas příspěvku: března-25-2024
