PCB 레이아웃 최적화로 컨버터 성능 향상

스위칭 모드 컨버터의 경우 우수한 인쇄 회로 기판 (PCB) 레이아웃은 최적의 시스템 성능을 위해 중요합니다. PCB 설계가 부적절하면 다음과 같은 결과가 발생할 수 있습니다. 제어 회로에 너무 많은 노이즈가 발생하고 시스템 안정성에 영향을 줍니다. PCB 트레이스 라인의 과도한 손실은 시스템 효율성에 영향을 미칩니다. 과도한 전자기 간섭을 유발하고 시스템 호환성에 영향을 미칩니다.

ZXLD1370은 다중 토폴로지 스위칭 모드 LED 드라이버 컨트롤러로, 각각의 다른 토폴로지에는 외부 스위칭 장치가 내장되어 있습니다. LED 드라이버는 벅, 부스트 또는 벅 부스트 모드에 적합합니다.

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이 백서에서는 ZXLD1370 장치를 예로 들어 PCB 설계 고려 사항을 논의하고 관련 제안을 제공합니다.

트레이스 너비 고려

스위칭 모드 전원 공급 장치 회로의 경우 주 스위치 및 관련 전원 장치는 큰 전류를 전달합니다. 이러한 장치를 연결하는 데 사용되는 트레이스에는 두께, 너비 및 길이와 관련된 저항이 있습니다. 트레이스를 통해 흐르는 전류에 의해 생성된 열은 효율을 감소시킬 뿐만 아니라 트레이스의 온도를 높입니다. 온도 상승을 제한하려면 트레이스 폭이 정격 스위칭 전류에 대처하기에 충분한지 확인하는 것이 중요합니다.

다음 방정식은 온도 상승과 트레이스 단면적 사이의 관계를 보여줍니다.

내부 트레이스: I= 0.024× DT & 0.44배; 0.725

I= 0.048× DT & 0.444배; 0.725

여기서, I= 최대 전류(A); DT = 환경보다 높은 온도 상승(℃); A= 단면적(MIL2).

표 1은 상대 전류 용량에 대한 최소 트레이스 너비를 보여줍니다. 이것은 트레이스 온도가 1oC 상승한 2oz/FT35(20μm) 동박의 통계적 결과를 기반으로 합니다.

표 1: 외부 트레이스 폭 및 전류 용량(20°C).

표 1: 외부 트레이스 폭 및 전류 용량(20°C).

SMT 장치로 설계된 스위칭 모드 전력 변환기 애플리케이션의 경우 PCB의 구리 표면을 전력 장치용 방열판으로도 사용할 수 있습니다. 전도 전류로 인한 미량 온도 상승을 최소화해야 합니다. 미량 온도 상승은 5°C로 제한하는 것이 좋습니다.

표 2은 상대 전류 용량에 대한 최소 트레이스 너비를 보여줍니다. 이것은 트레이스 온도가 1oC 상승한 2oz/ft35(5μm) 동박의 통계적 결과를 기반으로 합니다.

표 2: 외부 트레이스 폭 및 전류 용량(5°C).

표 2: 외부 트레이스 폭 및 전류 용량(5°C).

트레이스 레이아웃 고려

ZXLD1370 LED 드라이버의 최상의 성능을 달성하려면 트레이스 레이아웃을 적절하게 설계해야 합니다. 다음 지침을 통해 ZXLD1370 기반 애플리케이션은 벅 모드와 부스트 모드 모두에서 최대 성능을 발휘하도록 설계할 수 있습니다.