ယင်းအပေါ် အခြေခံ. PCB power supply ၏အပြင်အဆင်၊ ဤစာတမ်းသည်ရိုးရှင်းသော switcher power module ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်အကောင်းဆုံး PCB layout နည်းလမ်းများ၊ ဥပမာများနှင့်နည်းလမ်းများကိုမိတ်ဆက်သည်။

ဓာတ်အားဖြန့်ဖြူးရေးအစီအစဉ်ကိုစီစဉ်သောအခါပထမစဉ်းစားချက်မှာလက်ရှိပြောင်းနေသည့် loops နှစ်ခု၏ physical loop area ဖြစ်သည်။ ဤ loop ဒေသများကိုပါဝါ module တွင်အကြီးအကျယ်မမြင်ရသော်လည်း၎င်းသည် module နှစ်ခုထက်ကျော်လွန်နေသောကြောင့် loops နှစ်ခု၏သက်ဆိုင်ရာလက်ရှိလမ်းကြောင်းများကိုနားလည်ရန်အရေးကြီးသည်။ ပုံ ၁ တွင်ပြထားသော loop 1 တွင်လက်ရှိ self-conducting input bypass capacitor (Cin1) သည် MOSFET မှတဆင့် internal inductor နှင့် output bypass capacitor (CO1) သို့ high-end MOSFET ၏စဉ်ဆက်မပြတ် conduction ချိန်အတွင်းနောက်ဆုံးတွင်ပြန်ရောက်သည်။ input bypass capacitor ဖြစ်သည်။

ပါဝါ module www.elecfans.com တွင် loop ၏ Schematic diagram

ပုံ ၁ ပါဝါ module တွင် loop ၏ Schematic diagram

Loop 2 ကိုပြည်တွင်း high-end MOSFEts ၏ turn-off time နှင့် low-end MOSFEts ၏ turn-on time တွင်ဖွဲ့စည်းသည်။ Internal inductor တွင်သိုလှောင်ထားသောစွမ်းအင်သည် GND သို့ပြန်မသွားမီ output bypass capacitor နှင့် low end MOSFEts များမှတဆင့်စီးဆင်းသည် (ပုံ ၁ ကိုကြည့်ပါ) ။ ကွင်းနှစ်ခု (တစ်ခုနှင့်တစ်ခုကြားနယ်နိမိတ်အပါအ ၀ င်) တစ်ခုနှင့်တစ်ခုထပ်မနေသည့်ဒေသသည် DI/DT current မြင့်သောဒေသဖြစ်သည်။ input bypass capacitor (Cin1) သည် converter သို့ high frequency current ကိုထောက်ပံ့ပေးပြီး high frequency current ကို၎င်း၏ source လမ်းကြောင်းသို့ပြန်ပေးရာတွင်အဓိကအခန်းကဏ္မှပါ ၀ င်သည်။

output bypass capacitor (Co1) သည် AC current အများကြီးမသယ်ဆောင်ဘဲဆူညံသံပြောင်းရန်ကြိမ်နှုန်းမြင့် filter တစ်ခုအဖြစ်ဆောင်ရွက်သည်။ အထက်ပါအကြောင်းပြချက်များအတွက် module နှင့်သက်ဆိုင်သော VIN နှင့် VOUT pins များကိုတတ်နိုင်သမျှအနီးကပ်ထားသင့်သည်။ ပုံ ၂ တွင်ပြထားသည့်အတိုင်းဤဆက်သွယ်မှုများမှထုတ်လုပ်သော inductance သည် bypass capacitors များနှင့်၎င်းတို့၏ VIN နှင့် VOUT pins များအကြားဝါယာကြိုးများကိုတိုတိုနှင့်ကျယ်နိုင်သမျှတိုအောင်လုပ်ခြင်းဖြင့်လျှော့ချနိုင်သည်။

ပုံ ၂ SIMPLE SWITCHER loop

PCB layout တစ်ခုတွင် inductance ကိုလျှော့ချရန်အဓိကအကျိုးကျေးဇူးနှစ်ခုရှိသည်။ ပထမ၊ Cin1 နှင့် CO1 အကြားစွမ်းအင်ကူးပြောင်းခြင်းကိုမြှင့်တင်ခြင်းဖြင့်အစိတ်အပိုင်းစွမ်းဆောင်ရည်တိုးတက်အောင်လုပ်ပါ။ ၎င်းသည် module တွင် hf bypass ကောင်းကောင်းရှိပြီး high DI/DT current ကြောင့် inductive voltage peaks ကိုအနည်းဆုံးဖြစ်စေသည်။ ၎င်းသည်ပုံမှန်လည်ပတ်မှုကိုသေချာစေရန်စက်၏ဆူညံသံနှင့်လျှပ်စီးကြောင်းဖိအားကိုအနည်းဆုံးဖြစ်စေသည်။ ဒုတိယ၊ EMI ကိုလျှော့ချပါ။

ကပ်ပါးပါ ၀ င်မှုနည်းသော capacitors များနှင့်ချိတ်ဆက်ထားသော capacitance များသည်နိမ့်သော impedance လက္ခဏာများကိုမြင့်သောကြိမ်နှုန်းသို့ပြသပြီးဓာတ်ရောင်ခြည်ကိုလျှော့ချသည်။ Ceramic capacitors (X7R သို့မဟုတ် X5R) သို့မဟုတ်အခြားအနိမ့် ESR အမျိုးအစား capacitors များကိုအကြံပြုပါသည်။ အပို input capacitors များကို GND နှင့် VIN စွန်းများအနီးတွင်ထားလျှင်အပိုထည့်သွင်းနိုင်သော capacitors များသာကစားနိုင်သည်။ SIMPLE SWITCHER ၏ Power module ကိုဓာတ်ရောင်ခြည်အနိမ့်နှင့် EMI ကောက်ယူရန်ထူးခြားစွာဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ သို့သော်ပိုမိုမြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရရှိရန်ဤဆောင်းပါး၌ဖော်ပြထားသော PCB အပြင်အဆင်လမ်းညွှန်များကိုလိုက်နာပါ။

ပတ်လမ်းလက်ရှိလမ်းကြောင်းအစီအစဉ်ကိုမကြာခဏလျစ်လျူရှုလေ့ရှိသော်လည်း၎င်းသည်ပါဝါထောက်ပံ့ရေးဒီဇိုင်းကိုပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ရာတွင်အဓိကအခန်းကဏ္မှပါဝင်သည်။ ထို့အပြင် Cin1 နှင့် CO1 သို့မြေဝါယာကြိုးများကိုအတတ်နိုင်ဆုံးတိုအောင်နှင့်ချဲ့သင့်သည်၊ အလွတ် pads များကိုတိုက်ရိုက်ဆက်သွယ်သင့်သည်၊ ၎င်းသည်ကြီးမားသော AC current များနှင့် input capacitor (Cin1) အတွက်မြေအောက်ဆက်သွယ်မှုများအတွက်အထူးအရေးကြီးသည်။

မြေစိုက်တံများ (ဗလာကျင်းများအပါအ ၀ င်)၊ အဝင်နှင့်အထွက် capacitors များ၊ soft-start capacitors များနှင့် module ရှိ feedback resistors အားလုံးကို PCB ရှိ loop layer သို့ချိတ်ဆက်သင့်သည်။ ဤ loop layer ကိုအလွန်နိမ့်သော inductance current နှင့်ပြန်နွေးသောအပူပေးစက်အဖြစ်ပြန်လာလမ်းကြောင်းအဖြစ်သုံးနိုင်သည်။

သဖန်းသီး။ 3 module နှင့် PCB ၏ Schematic ပုံကားချပ်သည်အပူအတားမရှိသောအရာဖြစ်သည်

feedback resistor ကို module ၏ FB (feedback) pin နှင့်တတ်နိုင်သမျှနီးကပ်စွာထားသင့်သည်။ ဤမြင့်မားသော impedance node တွင်ဖြစ်နိုင်ချေရှိသောဆူညံသံထုတ်ယူမှုတန်ဖိုးကိုအနည်းဆုံးဖြစ်စေရန် FB pin နှင့် feedback resistor ၏အလယ်ထိကိုတိုနိုင်သမျှတိုရန်အရေးကြီးသည်။ ရရှိနိုင်သည့်လျော်ကြေးငွေအစိတ်အပိုင်းများသို့မဟုတ် feedforward capacitors များကိုအပေါ်မှတတ်နိုင်သမျှ feedback resistor နှင့်အနီးဆုံးနေရာတွင်ထားသင့်သည်။ ဥပမာတစ်ခုအနေဖြင့်သက်ဆိုင်ရာ module data table တွင် PCB layout ပုံကိုကြည့်ပါ။

LMZ14203 ၏ဥပမာအပြင်အဆင်အတွက် www.naTIonal.com တွင်ပေးထားသောလျှောက်လွှာလမ်းညွှန်စာရွက် AN-2024 ကိုကြည့်ပါ။

အပူဖြန့်ခြင်းဒီဇိုင်းအကြံပြုချက်များ

modules များ၏ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသောအပြင်အဆင်သည်လျှပ်စစ်အကျိုးကျေးဇူးများကိုပေးနေစဉ်အပူဖြန့်ကျက်မှုဒီဇိုင်းကိုအနုတ်လက္ခဏာသက်ရောက်မှုရှိသည်၊ ၎င်းသည်သေးငယ်သောနေရာများမှညီမျှသောစွမ်းအားများလျော့နည်းသွားသည်။ ဤပြသနာကိုဖြေရှင်းရန်ရိုးရှင်းသော SWITCHER ၏ Power module package ၏နောက်ဘက်တွင်ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီးလျှပ်စစ်ဓာတ်နှင့်ပြုလုပ်ထားသည်။ pad သည်အတွင်းပိုင်း MOSFEts များမှအပူလွန်ကဲမှုကိုများသောအားဖြင့် PCB သို့အလွန်နိမ့်သောအပူခုခံမှုကိုကူညီပေးသည်။

အပူလျှပ်ကူးမှု (θJC) သည်ဤကိရိယာများ၏အပြင်ဘက်အထုပ်မှ ၁.၉ ℃/W ဖြစ်သည်။ စက်မှုလုပ်ငန်း ဦး ဆောင်θJCတန်ဖိုးတစ်ခုရရှိရန်စံပြဖြစ်နေသော်လည်း၊ အပြင်ဘက်အထုပ်မှအပူ impedance (θCA) သည်အလွန်ကြီးလာသောအခါနိမ့်သောθJCတန်ဖိုးသည်အဓိပ္ပာယ်မရှိချေ။ ပတ် ၀ န်းကျင်မှလေထုကိုအတားအဆီးမရှိသောအပူဖြန့်ဖြူးပေးသည့်လမ်းကြောင်းမရှိလျှင်အပူသည်အ ၀ တ်ဗလာပေါ်တွင်စုပြုံပြီးပျောက်ကွယ်သွားနိုင်မည်မဟုတ်ပေ။ ဒါဆို determCA ကဘာကိုဆုံးဖြတ်သလဲ။ bare pad မှ air သို့အပူခံနိုင်ရည်ကို PCB ဒီဇိုင်းနှင့်ဆက်စပ်အပူစုပ်စက်ကလုံးဝထိန်းချုပ်ထားသည်။

ယပ်တောင်မပါဘဲရိုးရှင်းသော PCB ကိုမည်သို့ဒီဇိုင်းဆွဲရပုံကိုယခုပုံ ၃ တွင် module နှင့် PCB ကိုအပူအတားမဲ့အဖြစ်သရုပ်ဖော်သည်။ လမ်းဆုံနှင့်အပြင်ဘက်ရှိအထုပ်၏ထိပ်မှအပူခံနိုင်ရည်သည်အတော်အတန်မြင့်သောကြောင့်လမ်းဆုံမှအပူခံနိုင်ရည်ကိုပထမခန့်မှန်းချိန်၌θJAအပူဖြန့်ဖြူးမှုလမ်းကြောင်းကိုလျစ်လျူရှုနိုင်သည်။ ပတ်ဝန်းကျင်လေ (TJT)

အပူဖြန့်ဖြူးမှုဒီဇိုင်းတွင်ပထမအဆင့်သည်ဖြန့်ကျမည့်ပါဝါပမာဏကိုဆုံးဖြတ်ရန်ဖြစ်သည်။ module (PD) မှသုံးစွဲသောပါဝါကိုဒေတာဇယားတွင်ထုတ်ပြန်ထားသောထိရောက်မှုဂရပ် (η) ကိုအလွယ်တကူတွက်ချက်နိုင်သည်။

PCB တွင်ထုပ်ပိုးထားသော module များအတွက်လိုအပ်သောအပူခုခံမှုကိုဆုံးဖြတ်ရန်ဒီဇိုင်း၊ TAmbient နှင့်အဆင့်သတ်မှတ်ထားသောလမ်းဆုံအပူချိန် TJuncTIon (125 ° C) ကိုသုံးပါ။

နောက်ဆုံးတွင်၊ PCB မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိအမြင့်ဆုံး convective heat transfer ၏ရိုးရှင်းသောခန့်မှန်းခြေအားဖြင့်အပူဖြန့်ခြင်းအတွက်လိုအပ်သောပန်းကန်ဧရိယာကိုဆုံးဖြတ်ရန် (အပေါ်ယံနှင့်အောက်ခြေနှစ်ဘက်ရှိအပူစုပ်ခွက်အပေါက်များ) ကိုရိုးရှင်းသောခန့်မှန်းခြေအားဖြင့်သုံးခဲ့သည်။

လိုအပ်သော PCB ဧရိယာခန့်မှန်းခြေအားအပေါ်ဆုံးသတ္တုအလွှာ (အထုပ်ကို PCB နှင့်ချိတ်ဆက်ထားသော) အောက်ခြေအလွှာသို့အပူလွှဲပြောင်းပေးသောအပူဖြန့်အပေါက်များဖြင့်ကစားသောအခန်းကဏ္ကိုထည့်မတွက်ပါ။ အောက်ဆုံးအလွှာသည် convection သည်ပန်းကန်မှအပူကိုလွှဲပြောင်းပေးနိုင်သောဒုတိယမျက်နှာပြင်လွှာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဘုတ်အဖွဲ့ဧရိယာခန့်မှန်းချက်မှန်ကန်ရန်ဘုတ်အဖွဲ့ဧရိယာအနည်းဆုံး ၈ မှ ၁၀ ထိအသုံးပြုသင့်သည်။ အပူစုပ်စက်၏အပူခုခံမှုကိုအောက်ပါညီမျှခြင်းဖြင့်ခန့်မှန်းသည်။

ဤခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် ၀.၅ အောင်စကြေးနီဘေးနံရံနှင့် ၁၂ မီလီမီတာအချင်းရှိသောပုံမှန်အပေါက်အားအသုံးပြုသည်။ တတ်နိုင်သမျှ heat sink အပေါက်များကိုတတ်နိုင်သမျှ bare pad အောက်ရှိဧရိယာတစ်ခုလုံးတွင်ဒီဇိုင်းထုတ်သင့်သည်၊ ဤအပူစုပ်ပေါက်များသည် ၁ မှ ၁.၅ မီလီမီတာအကွာအဝေးဖြင့်ခင်းကျင်းသင့်သည်။

ကောက်ချက်

လွယ်လွယ်ကူကူ SWITCHER ပါဝါ module သည် DC/DC converters များနှင့်ဆက်နွယ်သောရှုပ်ထွေးသော power supply ဒီဇိုင်းများနှင့်ပုံမှန် PCB Layout များအတွက်အခြားရွေးချယ်စရာတစ်ခုကိုပေးသည်။ အပြင်အဆင်အခက်အခဲများကိုဖယ်ရှားပြီးချိန်တွင်အချို့သောအင်ဂျင်နီယာအလုပ်များသည်ကောင်းမွန်သောရှောင်ကွင်းမှုနှင့်အပူဖြန့်ကျက်မှုဒီဇိုင်းတို့ဖြင့်အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်ရန်လိုသေးသည်။