جي بنياد تي پي سي بي پاور سپلائي جي ترتيب ، ھي پيپر متعارف ڪرايو آھي بھترين PCB لي آئوٽ طريقو ، مثال ۽ ٽيڪنڪ سادي سوئچر پاور ماڊيول جي ڪارڪردگيءَ کي بھتر ڪرڻ لاءِ.

جڏھن پلاننگ ٿئي ٿي پاور سپلائي لي آئوٽ جي ، پھريون غور فزيڪل لوپ ايريا آھي twoن سوئچنگ موجوده لوپن جو. 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. شڪل 1 ۾ ڏيکاريل لوپ 1 ۾ ، موجوده سيلف ڪنڊڪٽنگ ان پٽ بائي پاس ڪئپسيٽر (Cin1) MOSFET مان گذري ٿو داخلي موصل ۽ outputاھرين بائي پاس ڪئپسيٽر (CO1) کي ھلائيندڙ MOSFET جي مسلسل ھلائڻ واري وقت دوران ، ۽ آخرڪار واپس اچي ٿو. ان پٽ بائي پاس ڪئپسيٽر.

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

شڪل 1 پاور ماڊيول ۾ لوپ جو اسڪيماتي خاڪو

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. انرجي اندروني inductor ۾ ذخيرو ٿئي ٿي GND ڏانھن موٽڻ کان ا the بائي پاس ڪئپسيٽر ۽ گھٽ پ Mاڙي MOSFEts ذريعي وهندي آھي (ڏسو شڪل 1). علائقو جتي twoه psرون ھڪ overئي کي اوورليپ نه ڪندا آھن (بشمول ooرندڙن جي وچ واري حد) اھو علائقو آھي جيڪو اعلي DI/DT ڪرنٽ سان آھي. ان پٽ بائي پاس ڪئپسيٽر (Cin1) ڪنورٽر کي و frequencyيڪ فریکوئنسي ڪرنٽ جي فراهمي ۾ اھم ڪردار ادا ڪري ٿو ۽ و frequencyيڪ فريڪوئنسي موجوده کي ان جي سورس رستي ڏانھن موٽائي ٿو.

byاھرين بائي پاس ڪئپسيٽر (Co1) نٿو و muchي گھڻو AC ڪرنٽ ، پر ڪم ڪري ٿو ھڪڙي تيز فريڪوئنسي فلٽر کي شور مٽائڻ لاءِ. مٿين سببن جي ڪري ، ان پٽ ۽ آئوٽ پٽ ڪيپسيٽرز کي ممڪن طور تي ويجھو رکيو و theirي جيترو ويجھو انھن جي متعلقہ VIN ۽ VOUT پنن کي ماڊل تي. جيئن شڪل 2 ۾ ڏيکاريو ويو آھي ، انھن رابطن مان پيدا ٿيندڙ انڪشاف کي گھٽ ڪري سگھجي ٿو بائي پاس ڪئپسيٽرز ۽ انھن جي متعلقه VIN ۽ VOUT پنن جي وچ ۾ وائرنگ asاھيندي جيترو مختصر ۽ وسيع.

شڪل 2 سادو سوئچر لوپ

ھڪڙي پي سي بي جي ترتيب ۾ گھٽتائيءَ جا twoه وڏا فائدا آھن. پهريون ، Cin1 ۽ CO1 جي وچ ۾ توانائي جي منتقلي کي و byائڻ سان جزو ڪارڪردگي بهتر ڪريو. ھي يقيني بڻائي ٿو ته ماڊيول وٽ ھڪڙو س hو hf بائي پاس آھي ، گھٽ ڪرڻ inductive وولٹیج چوٽيون و DIيڪ DI/DT ڪرنٽ جي ڪري. اهو پڻ گھٽ ڪري ٿو ڊيوائس شور ۽ وولٽيج جو د stressاءُ عام آپريشن کي يقيني بڻائڻ لاءِ. ،يو ، گھٽ ڪريو EMI.

ڪئپسيٽرز جيڪي گھٽ پرجيسي انڊيڪشن سان نيل آھن گھٽ رڪاوٽ جي خاصيتن کي و frequيڪ تعدد ۾ ظاھر ڪن ٿا ، اھڙي طرح تابع تابڪاري کي گھٽ ڪن ٿا. سيرامڪ ڪئپسيٽرز (X7R يا X5R) يا lowيا گھٽ ESR قسم جا ڪئپسيٽر سفارش ٿيل آھن. ايڊيشنل ان پٽ ڪئپسيٽرز ر playو راند ۾ اچي سگھن ٿا جيڪڏھن اضافي ڪئپسيٽرز GND ۽ VIN ختم ٿيڻ جي ويجھو رکيا ون. 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.

سرڪٽ جي موجوده رستي جي رٿابندي اڪثر نظرانداز ڪئي ويندي آھي ، پر اھو اھم ڪردار ادا ڪري ٿي پاور سپلائي ڊيزائين کي بھتر ڪرڻ ۾. 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.

گرائونڊ ٿيل پن (بشمول بيئر پيڊز) ، ان پٽ ۽ آئوٽ پٽ ڪئپسيٽرز ، نرم شروع ٿيندڙ ڪئپسيٽرز ، ۽ موڊيڪل ۾ راءِ جا مزاحمڪار س allئي پي سي بي تي لوپ ليئر سان نيل ھئڻ گھرجن. ھي لوپ ليئر استعمال ڪري سگھجي ٿو واپسي جي رستي سان تمام گھٽ انڪشاف واري ڪرنٽ سان ۽ ھي diss ڏنل بحث جي طور تي.

ي. 3 ماڊيول جو اسڪيماتي خاڪو ۽ پي سي بي حرارتي رڪاوٽ طور

موٽ ڏيندڙ ريسٽرٽر کي پڻ ممڪن طور تي ويجھو رکيو وي جيئن ماڊيول جي FB (راءِ) پن کي. 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. مثال طور ، ڏسو پي سي بي جي ترتيب جو خاڪو لا modاپيل ماڊيول ڊيٽا ٽيبل ۾.

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

گرمي جي گھٽتائي جي ڊيزائن جون صلاحون

ماڊلز جي ھيل ترتيب ، جڏھن برقي فائدا مهيا ڪنديون آھن ، منفي اثر وجھنديون آھن گرمي جي نيڪال جي ڊيزائن تي ، جتي برابر طاقت گھٽجي ويندي آھي نن smallerن جacesھن مان. 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. پيڊ مدد ڪري ٿو اندروني MOSFEts کان تمام گھٽ حرارتي رڪاوٽ مهيا ڪرڻ ۾ ، جيڪو عام طور تي تمام گھڻي گرمي پيدا ڪري ٿو ، پي سي بي کي.

حرارتي رڪاوٽ (θJC) سيمي ڪنڊڪٽر جنڪشن کان devicesاهرين پيڪيج تائين 1.9 ℃/W آهي. حاصل ڪرڻ دوران ھڪڙي صنعت جي اθواڻي ڪندڙ θJC قدر مثالي آھي ، گھٽ θJC قيمت کي ڪو مطلب ڪونھي جڏھن تھرمل بيedل (θCA) outerاھرين پيڪيج جو تمام وڏو آھي! جيڪڏھن ڪو گھٽ رڪاوٽ واري گرميءَ جي نيڪال جو رستو surroundingرپاسي جي هوا کي مهيا نه ڪيو وي ، گرمي ننگي پيڊ تي جمع ٿي ويندي ۽ ختم نٿي ٿي سگھي. پوءِ determا طئي ڪري ٿو θCA؟ حرارتي مزاحمت ننگي پيڊ کان هوا تائين مڪمل طور تي ڪنٽرول ٿئي ٿي PCB ڊيزائن ۽ لا heatاپيل گرمي inkني جي.

ھاڻي تڪڙي نظر لاءِ ته ڪيئن aاھي سگھجن ھڪڙي سادي PCB بغير پنن جي ، شڪل 3 ڏيکاري ٿو ماڊيول ۽ PCB کي تھرمل رڪاوٽ جي طور تي. Becauseو ته تھرمل رڪاوٽ جنڪشن ۽ packageاھري پيڪيج جي چوٽيءَ جي وچ ۾ نسبتا high و highيڪ آھي تھرمل رڪاوٽ جي مقابلي ۾ جنڪشن کان ننگي پيڊ تائين ، اسان نظرانداز ڪري سگھون ٿا θJA گرمي جي گھٽتائي واري رستي کي پھرين تخميني دوران جنڪشن کان حرارتي مزاحمت جي. surroundingرسان هوا (θJT).

گرمي جي نيڪال جي ڊيزائن ۾ پھريون قدم اھو آھي ته اھو طئي ڪيو و powerي ته طاقت جو مقدار ڪھڙو ٿي ويندو. ماڊول (PD) پاران استعمال ٿيندڙ طاقت جو آساني سان حساب ڪري سگھجي ٿو ڪارڪردگي گراف (η) استعمال ڪندي ڊيٽا ٽيبل ۾ شايع ٿيل.

اسان پوءِ استعمال ڪريون ٿا و the ۾ و temperature درجه حرارت جي درجه بندي جي ڊيزائن ۾ ، TAmbient ، ۽ درجه بندي ٿيل جنڪشن جو درجه حرارت ، TJuncTIon (125 ° C) ، پي سي بي تي پيڪيج ٿيل ماڊلز لاءِ گهربل حرارتي مزاحمت جو تعين ڪرڻ لاءِ.

آخرڪار ، اسان استعمال ڪيو پي سي بي جي مٿا onري تي و con ۾ و con convective گرمي جي منتقليءَ جو آسان اندازو (استعمال ڪيو ويو 1-اونس تانبے جي پنن ۽ heatنهي مٿئين ۽ ھي bottomين فرش تي بيشمار گرميءَ جي inkن holesن جي سوراخن سان) پليٽ جي ايراضيءَ کي طئي ڪرڻ لاءِ گھرجي گرمي جي نيڪال لاءِ.

گھربل پي سي بي ايريا ل approxاتار انھيءَ حساب ۾ نٿو و heatي جيڪو گرمي جي نيڪال جي سوراخ پاران ادا ڪيو ويو آھي جيڪو گرمي کي منتقل ڪري ٿو مٿين دھات جي پرت کان (پيڪيج پي سي بي سان connectedنيل آھي) ھي metalئين دھات جي پرت ڏانھن. هي layerئين پرت هڪ surfaceي مٿاري جي پرت طور ڪم ڪري ٿي جنهن جي ذريعي convection پليٽ تان گرمي منتقل ڪري سگهي ٿي. گھٽ ۾ گھٽ 8 کان 10 کولنگ ھول استعمال ٿيڻ گھرجن بورڊ جي ايريا ل approx درست ھجڻ لاءِ. گرمي جي سنڪ جي حرارتي مزاحمت تقريبن ھي following ڏنل مساوات سان لائي وي ٿي.

ھي اندازو لا milو ٿئي ٿو ھڪڙي عام ٿولھ تي 12 ملي ميٽر قطر جي 0.5 اوز ٽامي واري سائڊ وال سان. جيترو ممڪن ٿي سگھي ڪيتريون ئي گرمي inkھڻ جا سوراخ areaاھيا و theن س theي ايراضيءَ ۾ ننگي پيڊ ھي belowان ، ۽ ھي گرمي inkرڻ وارا سوراخ arاھڻ گھرجن ھڪڙي فاصلي سان 1 کان 1.5mm جي.

نتيجو

سادو سوئچ پاور پاور ماڊيول فراهم ڪري ٿو پيچيده پاور سپلائي ڊيزائنز ۽ عام PCB لي آئوٽز جو تعلق DC/DC ڪنورٽرز سان. جڏهن ته لي آئوٽ جا چئلينج ختم ڪيا ويا آهن ، ڪجهه انجنيئرنگ ڪم ا stillا تائين ڪرڻ جي ضرورت آهي ماڊول ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاءِ س byي بائي پاس ۽ گرمي جي نيڪال واري ڊيزائن سان.