د دې پر بنسټ مردان د بریښنا رسولو ترتیب ، دا مقاله د ساده سویچر بریښنا ماډل فعالیت غوره کولو لپاره د PCB ترتیب غوره میتود ، مثالونه او تخنیکونه معرفي کوي.

کله چې د بریښنا رسولو ترتیب پلان کوئ ، لومړی پام د دوه سویچینګ اوسني لوپونو فزیکي لوپ ساحه ده. Although these loop regions are largely invisible in the power module, it is important to understand the respective current paths of the two loops because they extend beyond the module. په 1 شکل کې ښودل شوي لوپ 1 کې ، د اوسني ځان ترسره کولو ان پټ بای پاس کیپسیټر (Cin1) د MOSFET له لارې داخلي انډکټر او د محصول بای پاس کیپسیټر (CO1) ته د لوړ پای MOSFET دوامداره تحرک وخت په جریان کې تیریږي ، او په نهایت کې بیرته راستنیږي د ننوتلو بای پاس کیپسیټر.

Schematic diagram of loop in the power module www.elecfans.com

شکل 1 د بریښنا ماډل کې د لوپ سکیمیټیک ډیاګرام

Loop 2 is formed during the turn-off time of the internal high-end MOSFEts and the turn-on time of the low-end MOSFEts. په داخلي انډکټر کې زیرمه شوې انرژي GND ته بیرته راستنیدو دمخه د محصول بای پاس کیپسیټر او ټیټ پای MOSFEts له لارې تیریږي (شکل 1 وګورئ). هغه سیمه چیرې چې دوه لوپونه یو بل سره نه تړي (د لوپونو ترمینځ حد په شمول) هغه سیمه ده چیرې چې لوړ DI/DT اوسنی دی. د ان پٹ بای پاس کیپسیټر (Cin1) کنورټر ته د لوړ فریکونسۍ اوسني رسولو کې کلیدي رول لوبوي او د سرچینې لارې ته د لوړ فریکونسۍ اوسني بیرته راستنیدو کې.

د محصول بای پاس کیپسیټر (Co1) د AC ډیر جریان نلري ، مګر د شور بدلولو لپاره د لوړ فریکونسۍ فلټر په توګه کار کوي. د پورتني دلایلو لپاره ، ان پټ او آوټ کیپسیټرونه باید په ماډل کې د دوی اړوند VIN او VOUT پنونو ته د امکان تر حده نږدې وساتل شي. لکه څنګه چې په عکس 2 کې ښودل شوي ، د دې ارتباطاتو لخوا رامینځته شوي انډکشن د بای پاس کیپسیټرونو او د دوی اړوند VIN او VOUT پنونو ترمینځ د امکان تر حده لنډ او پراخه پراخه کولو سره کم کیدی شي.

شکل 2 ساده سویچر لوپ

د PCB ترتیب کې د شمولیت کمول دوه لویې ګټې لري. لومړی ، د Cin1 او CO1 ترمینځ د انرژي لیږد هڅولو سره د برخې فعالیت ښه کړئ. دا تضمین کوي ​​چې ماډل یو ښه hf بای پاس لري ، د لوړ DI/DT اوسني له امله د تعامل وړ ولتاژ څوکې کموي. دا د وسیلې غږ او ولتاژ فشار هم کموي ترڅو نورمال عملیات یقیني کړي. دوهم ، EMI کم کړئ.

د لږ پرازیتي انډکټانس سره وصل کیپسیټرز لوړ فریکونسیو ته د ټیټ مخنیوي ځانګړتیاوې ښیې ، پدې توګه ترسره شوي وړانګې کموي. د سیرامیک کیپسیټرز (X7R یا X5R) یا نور ټیټ ESR ډوله کیپسیټرې وړاندیز کیږي. اضافي داخلي کیپسیټرونه یوازې هغه وخت لوبیدلی شي کله چې اضافي کیپسیټرونه GND او VIN پای ته نږدې کیښودل شي. The Power module of the SIMPLE SWITCHER is uniquely designed to have low radiation and conducted EMI. However, follow the PCB layout guidelines described in this article to achieve higher performance.

د سرکټ اوسني لارې پلان کول اکثرا له پامه غورځول کیږي ، مګر دا د بریښنا رسولو ډیزاین مطلوب کولو کې کلیدي رول لوبوي. In addition, ground wires to Cin1 and CO1 should be shortened and widened as much as possible, and bare pads should be directly connected, which is especially important for input capacitor (Cin1) ground connections with large AC currents.

کښته شوي پنونه (د نادر پیډونو په شمول) ، انډول او آوټپټ کیپسیټرونه ، په نرم پیل پیل کونکي ، او په ماډل کې د فیډبیک مقاومت کونکي باید ټول په PCB کې د لوپ پرت سره وصل وي. دا لوپ پرت د خورا ټیټ انډکشنانس اوسني سره د بیرته راستنیدو لارې په توګه او د تودوخې ضایع کولو وسیلې په توګه کارول کیدی شي چې لاندې بحث شوی.

اينځر. 3 د حرارتي تاوان په توګه د ماډل او PCB سکیماتیک ډیاګرام

د فیډبک مقاومت کونکي باید د ماډل FB (فیډبیک) پن ته د امکان تر حده نږدې کېښودل شي. To minimize the potential noise extraction value at this high impedance node, it is critical to keep the line between the FB pin and the feedback resistor’s middle tap as short as possible. Available compensation components or feedforward capacitors should be placed as close to the upper feedback resistor as possible. د مثال په توګه ، د اړوند ماډل ډیټا میز کې د PCB ترتیب ډیاګرام وګورئ.

For AN example layout of LMZ14203, see the application guide document AN-2024 provided at www.naTIonal.com.

د تودوخې ضایع کولو ډیزاین وړاندیزونه

د ماډلونو کمپیکٹ ترتیب ، پداسې حال کې چې بریښنایی ګټې چمتو کوي ، د تودوخې تحلیل ډیزاین باندې منفي اغیزه لري ، چیرې چې مساوي بریښنا له کوچني ځایونو څخه ویشل کیږي. To address this problem, a single large bare pad is designed on the back of the Power module package of the SIMPLE SWITCHER and is electrically grounded. پیډ د داخلي MOSFEts څخه خورا ټیټ حرارتي تاوان چمتو کولو کې مرسته کوي ، کوم چې عموما PCB ته ډیری تودوخه تولیدوي.

د دې وسایلو بیروني کڅوړې ته د سیمی کنډکټر جنکشن څخه حرارتي تاوان (θJC) 1.9 ℃/W دی. پداسې حال کې چې د صنعت مخکښ θJC ارزښت ترلاسه کول مثالي دي ، د θJC ټیټ ارزښت هیڅ معنی نلري کله چې هوا ته د بهرني کڅوړې حرارتي تاوان (θCA) خورا لوی وي! که چیرې د ټیټ معاوضې تودوخې تحلیل شاوخوا شاوخوا هوا ته چمتو نشي ، تودوخه به په خالي پیډ کې راټولیږي او له مینځه وړل کیدی نشي. نو څه شی θCA ټاکي؟ له خالي پیډ څخه هوا ته حرارتي مقاومت په بشپړ ډول د PCB ډیزاین او اړوند تودوخې سنک لخوا کنټرول کیږي.

اوس د ګړندي پرته د ساده PCB ډیزاین کولو څرنګوالي ګړندي لید لپاره ، 3 شکل د ماډل او PCB تودوخې معیوبیت په توګه روښانه کوي. ځکه چې د جنکشن او بهرنۍ کڅوړې پورتنۍ ترمینځ حرارتي معاوضه د جنکشن څخه خالي پیډ ته د حرارتي تاوان په پرتله نسبتا لوړه ده ، موږ کولی شو د جنکشن څخه تر حرارتي مقاومت لومړي اټکل په جریان کې د θJA حرارت تودوخې لاره له پامه وغورځوو. شاوخوا هوا (θJT).

د تودوخې تحلیل ډیزاین کې لومړی ګام د ضایع کیدو لپاره د بریښنا مقدار مشخص کول دي. د ماډل (PD) لخوا مصرف شوی بریښنا د ډیټا جدول کې خپاره شوي د موثریت ګراف (η) په کارولو سره په اسانۍ سره محاسبه کیدی شي.

موږ بیا په ډیزاین ، TAmbient ، او درجه بندي جنکشن تودوخې کې د اعظمي تودوخې محدودیتونه کاروو ، TJuncTIon (125 ° C) ، ترڅو په PCB کې بسته شوي ماډلونو لپاره اړین حرارتي مقاومت مشخص کړو.

په نهایت کې ، موږ د PCB سطحې کې د اعظمي تودوخې تودوخې لیږد ساده اټکل وکاروه (په پورتنۍ او ښکته پوړونو کې د زیانمن شوي 1-اونس مسو فینونو او ډیری تودوخې سنک سوراخونو سره) ترڅو د تودوخې ضایع کیدو لپاره اړین پلیټ ساحه وټاکئ.

د PCB اړین ساحې نږدې کیدل د تودوخې ضایع کیدو سوري لخوا لوبول شوي رول په پام کې نه نیسي چې تودوخه د پورتنۍ فلزي پرت (بسته له PCB سره وصل ده) لاندې فلزي پرت ته لیږدوي. لاندې پرت د دوهم سطحې پرت په توګه کار کوي چې له لارې یې کانویشن کولی شي تودوخه له پلیټ څخه انتقال کړي. لږترلږه له 8 څخه تر 10 یخولو سوري باید د بورډ ساحې نږدې کیدو لپاره وکارول شي ترڅو د اعتبار وړ وي. د تودوخې سنک حرارتي مقاومت د لاندې مساواتو سره نږدې کیږي.

دا نږدېوالی د 12 ملی اوز مسو سایډ وال سره د 0.5 ملی مترو قطر یو عام له لارې سوري باندې پلي کیږي. د امکان تر حده ډیری د تودوخې سنک سوري باید د خالي پیډ لاندې ټولې ساحې کې ډیزاین شي ، او دا د تودوخې سنک سوري باید له 1 څخه تر 1.5 ملي میتر واټن سره یو صف جوړ کړي.

پایله

د ساده سویچر بریښنا ماډل د بریښنا رسولو پیچلي ډیزاینونو او د DC/DC کنورټرونو پورې اړوند د PCB ځانګړي ترتیباتو لپاره بدیل چمتو کوي. پداسې حال کې چې د ترتیب ننګونې له مینځه وړل شوي ، د انجینرۍ ځینې کارونه لاهم اړتیا لري ترڅو د ښه بای پاس او تودوخې ضایع کولو ډیزاین سره د ماډل فعالیت مطلوب کړي.