Pošta:info@anke-pcb.com
Whatapp/WeChat: 008618589033832
Skype: sannyduanbsp
Tri aspekty na zabezpečenie integrity energie vnavrhovanie PCB
V modernom elektronickom dizajne je výkonová integrita nevyhnutnou súčasťou dizajnu PCB. Aby sme zabezpečili stabilnú prevádzku a výkon elektronických zariadení, musíme zvážiť a komplexne zvážiť zo zdroja energie do prijímača.
Prostredníctvom starostlivého navrhovania a optimalizácie energetických modulov, rovín vnútornej vrstvy a elektrického zdroja môžeme skutočne dosiahnuť integritu energie. Tento článok sa ponorí do týchto troch kľúčových aspektov, aby poskytoval praktické usmernenie a stratégie pre návrhárov PCB.
I. Zapojenie rozloženia napájacieho modulu
Výkonový modul je zdrojom energie všetkých elektronických zariadení, jeho výkon a usporiadanie priamo ovplyvňujú stabilitu a účinnosť celého systému. Správne usporiadanie a smerovanie môžu nielen znížiť rušenie hluku, ale tiež zabezpečiť hladký tok prúdu, čím sa zlepší celkový výkon.
2. Rozloženie modulov
1. Zdrojové spracovanie:
Výkonový modul by sa mal venovať osobitná pozornosť, pretože slúži ako východiskový bod energie. Aby sa znížilo zavedenie hluku, prostredie okolo výkonového modulu by sa malo udržiavať čo najčistejšie, aby sa predišlo susedstvu k inýmvysokofrekvenčnýalebo komponenty citlivé na hluk.
2. Vypracujte do čipu napájania:
Výkonový modul by mal byť umiestnený čo najbližšie k čipovi dodávanému napájaniu. To môže znížiť straty v súčasnom procese prenosu a znížiť požiadavky na plochu roviny vnútornej vrstvy.
3. Úvahy o rozptyle:
Výkonový modul môže počas prevádzky generovať teplo, takže by sa malo zabezpečiť, aby neboli nad ním žiadne prekážky na rozptyl tepla. Ak je to potrebné, na chladenie je možné pridať chladič alebo ventilátory.
4. Dodržiavanie slučiek:
Pri smerovaní sa vyhnite vytvoreniu slučiek prúdu, aby ste znížili možnosť elektromagnetického rušenia.
II. Plánovanie dizajnu vnútornej vrstvy
A. Dizajn vrstvy zásobníka
In Dizajn PCB EMC, Dizajn vrstvy zásobníka je kľúčovým prvkom, ktorý musí zvážiť smerovanie a distribúciu energie.
a. Aby sa zabezpečilo charakteristiky nízkej impedancie napájacej roviny a absorbovanie zvukového šumu, vzdialenosť medzi rovinami energie a pozemných lietadiel by nemala prekročiť 10 miliónov, zvyčajne sa odporúča byť menšia ako 5 miliónov.
b. Ak nie je možné implementovať jedinú výkonovú rovinu, na rozloženie roviny napájania sa môže použiť povrchová vrstva. Prísne susedné roviny sily a pozemných rovín tvoria kondenzátor lietadla s minimálnou impedanciou striedavého prúdu a vynikajúcimi vysokofrekvenčnými charakteristikami.
c. Vyhnite sa susedným dvom výkonovým vrstvám, najmä s veľkými rozdielmi v napätí, aby ste zabránili väzbe hluku. Ak je to nevyhnutné, zvýšte čo najviac rozstupy medzi týmito dvoma výkonovými vrstvami.
d. Referenčné lietadlá, najmä referenčné lietadlá, by mali zachovať charakteristiky nízkej impedancie a môžu sa optimalizovať prostredníctvom obtokových kondenzátorov a úprav vrstvy.
B. Multiple Segmentácia energie
a. V prípade konkrétnych zdrojov výkonu v malom rozsahu, ako je napríklad pracovné napätie jadra určitého čipu IC, by sa mala meď položiť na vrstvu signálu, aby sa zabezpečila integrita napájacej roviny, ale zabránilo sa položeniu medi napájania na povrchovej vrstve, aby sa znížilo šumové žiarenie.
b. Výber šírky segmentácie by mal byť vhodný. Ak je napätie väčšie ako 12 V, môže byť šírka 20-30 miliónov; V opačnom prípade vyberte 12-20 miil. Šírka segmentácie medzi analógovými a digitálnymi zdrojmi energie je potrebné zvýšiť, aby sa zabránilo interferovaniu digitálnej energie s analógovým výkonom.
c. Na smerovacej vrstve by mali byť dokončené jednoduché napájacie siete a dlhšie napájacie siete by mali mať pridané kondenzátory filtra.
d. Segmentovaná elektráreň by sa mala udržiavať pravidelne, aby sa predišlo nepravidelným tvarom spôsobujúcim rezonanciu a zvýšenú impedanciu energie. Dlhé a úzke prúžky a divízie v tvare činky nie sú povolené.
C.Plane Filtring
a. Energetická rovina by mala byť úzko spojená s pozemnou rovinou.
b. Pre čipy s prevádzkovými frekvenciami presahujúcimi 500 MHz sa primárne spoliehajte na filtrovanie kondenzátora roviny a používajte kombináciu filtrovania kondenzátorov. Filtračný efekt musí byť potvrdený simuláciou integrity energie.
c. Nainštalujte induktory na oddelenie kondenzátorov do riadiacej roviny, ako je napríklad rozširovanie vodičov kondenzátora a zvyšujúce sa kondenzátor, aby sa zabezpečilo, že impedancia energie je nižšia ako cieľová impedancia.
III. Zapojenie rozloženia čipov
Výkonový čip je jadrom elektronických zariadení a zabezpečenie jeho výkonovej integrity je rozhodujúce pre zlepšenie výkonu a stability zariadenia. Ovládanie výkonovej integrity pre výkonové čipy zahŕňa hlavne smerovanie manipulácie s výkonnými špendlíkmi a správne usporiadanie a zapojenie oddeľovacích kondenzátorov. Nasledujúce podrobnosti o úvahách a praktických radách týkajúcich sa týchto aspektov.
A.chip
Smerovanie špendlíkov s čipovým výkonom je rozhodujúcou súčasťou riadenia integrity energie. Na zabezpečenie stabilného prúdu sa odporúča zahusťovať smerovanie výkonových kolíkov, zvyčajne na rovnakú šírku ako kolíky čipov. Zvyčajneminimálna šírkaNemalo by to byť menšie ako 8 miliónov, ale pre lepšie výsledky sa pokúste dosiahnuť šírku 10 miliónov. Zvýšením šírky smerovania sa môže znížiť impedancia, čím sa znižuje hluk energie a zabezpečí dostatočný prúdový dodávok do čipu.
B.Layout a smerovanie oddelenia kondenzátorov
Oddelenie kondenzátorov zohrávajú významnú úlohu pri kontrole výkonovej integrity pre výkonové čipy. V závislosti od charakteristík kondenzátora a požiadaviek na aplikáciu sú kondenzátory oddelenia vo všeobecnosti rozdelené na veľké a malé kondenzátory.
a. Veľké kondenzátory: Veľké kondenzátory sú zvyčajne rovnomerne rozložené okolo čipu. Kvôli ich nižšej rezonančnej frekvencii a väčšiemu polomeru filtrovania môžu účinne odfiltrovať nízkofrekvenčný hluk a poskytovať stabilný zdroj napájania.
b. Malé kondenzátory: Malé kondenzátory majú vyššiu rezonančnú frekvenciu a menší polomer filtrovania, takže by sa mali umiestniť čo najbližšie k čipovým kolíkom. Príliš ich umiestnenie nemusí účinne odfiltrovať vysokofrekvenčný hluk, čím stratí účinok oddelenia. Správne rozloženie zaisťuje, že sa úplne využije účinnosť malých kondenzátorov pri filtrovaní vysokofrekvenčného hluku.
C. Metóda zákruty paralelného oddelenia kondenzátorov
Aby sa ďalej zlepšila integrita výkonu, je viac paralelne spojené viaceré kondenzátory oddelenia. Hlavným účelom tejto praxe je znížiť ekvivalentnú sériu indukčnosti (ESL) jednotlivých kondenzátorov prostredníctvom paralelného spojenia.
Pri paralelnom viacerých kondenzátoroch oddelenia by sa mala venovať pozornosť umiestneniu vias pre kondenzátory. Bežnou praxou je kompenzovať priechody energie a pôdy. Hlavným cieľom je znížiť vzájomnú indukčnosť medzi kondenzátormi oddelenia. Uistite sa, že vzájomná indukčnosť je oveľa menšia ako ESL jedného kondenzátora, takže celková impedancia ESL po paralelnom viacerých kondenzátoroch oddelenia je 1/n. Znížením vzájomnej indukčnosti je možné efektívne zvýšiť účinnosť filtrovania, čím sa zabezpečí zlepšená stabilita energie.
Usporiadaniea smerovanie napájacích modulov, plánovanie návrhu roviny vnútornej vrstvy a správne spracovanie rozloženia a zapojenia elektrických čipov sú nevyhnutné pri návrhu elektronických zariadení. Prostredníctvom správneho usporiadania a smerovania môžeme zabezpečiť stabilitu a efektívnosť výkonových modulov, znížiť rušenie hluku a zlepšiť celkový výkon. Návrh vrstvy zásobníka a viacnásobná segmentácia výkonu ďalej optimalizujú charakteristiky výkonových rovín, čím znižujú rušenie hluku energie. Správne manipulácie s rozložením a zapojením a oddeľovacím kondenzátorom napájacieho čipu sú rozhodujúce pre riadenie integrity energie, zabezpečujúc stabilný prúdový napájanie a efektívne filtrovanie hluku, vylepšenie výkonu a stability zariadenia.
Pri praktickej práci je potrebné komplexne zvážiť rôzne faktory, ako je súčasná veľkosť, šírka smerovania, počet vias, spojenia, atď. Dodržiavajte špecifikácie dizajnu a osvedčené postupy, aby ste zabezpečili kontrolu a optimalizáciu integrity energie. Iba týmto spôsobom môžeme poskytnúť stabilný a efektívny dodávok energie pre elektronické zariadenia, spĺňať rastúce požiadavky na výkon a riadiť vývoj a vývoj elektronických technológií.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Čas príspevku: marca 25-2024
