Tối ưu hóa bố cục PCB cải thiện hiệu suất bộ chuyển đổi

Đối với bộ chuyển đổi chế độ chuyển đổi, tuyệt vời bảng mạch in Bố cục (PCB) rất quan trọng đối với hiệu suất hệ thống tối ưu. Nếu thiết kế PCB không phù hợp có thể gây ra các hậu quả sau: nhiễu quá lớn đến mạch điều khiển và ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống; Tổn thất quá mức trên đường theo dõi PCB ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống; Gây nhiễu điện từ quá mức và ảnh hưởng đến khả năng tương thích của hệ thống.

ZXLD1370 là bộ điều khiển trình điều khiển LED chế độ chuyển mạch đa cấu trúc liên kết, mỗi cấu trúc liên kết khác nhau được nhúng với các thiết bị chuyển mạch bên ngoài. Trình điều khiển LED phù hợp với chế độ buck, boost hoặc buck – boost.

ipcb

Bài báo này sẽ lấy thiết bị ZXLD1370 làm ví dụ để thảo luận về các cân nhắc của thiết kế PCB và đưa ra các đề xuất liên quan.

Xem xét chiều rộng vết

Đối với các mạch cung cấp điện chế độ chuyển mạch, công tắc chính và các thiết bị nguồn đi kèm mang dòng điện lớn. Các dấu vết được sử dụng để kết nối các thiết bị này có điện trở liên quan đến độ dày, chiều rộng và chiều dài của chúng. Nhiệt tạo ra bởi dòng điện chạy qua vết không chỉ làm giảm hiệu suất mà còn làm tăng nhiệt độ của vết. Để hạn chế sự tăng nhiệt độ, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng độ rộng vết là đủ để đối phó với dòng chuyển mạch danh định.

Phương trình sau đây cho thấy mối quan hệ giữa độ tăng nhiệt độ và diện tích mặt cắt ngang vết.

Dấu vết bên trong: I = 0.024 × DT & 0.44 TImes; Một 0.725

I = 0.048 × DT & 0.444 TImes; Một 0.725

Trong đó, I = dòng điện cực đại (A); DT = nhiệt độ tăng cao hơn môi trường (℃); A = diện tích mặt cắt ngang (MIL2).

Bảng 1 cho thấy chiều rộng vết tối thiểu cho công suất hiện tại tương đối. Điều này dựa trên kết quả thống kê của lá đồng 1oz / FT2 (35μm) với nhiệt độ vết tăng 20oC.

Bảng 1: Chiều rộng vết bên ngoài và công suất hiện tại (20 ° C).

Bảng 1: Chiều rộng vết bên ngoài và công suất hiện tại (20 ° C).

Đối với các ứng dụng chuyển đổi chế độ chuyển đổi nguồn được thiết kế với các thiết bị SMT, bề mặt đồng trên PCB cũng có thể được sử dụng như một bộ tản nhiệt cho các thiết bị nguồn. Cần giảm thiểu sự gia tăng nhiệt độ theo vết do dòng điện dẫn. Khuyến cáo rằng sự tăng nhiệt độ vết được giới hạn ở 5 ° C.

Bảng 2 cho thấy chiều rộng vết tối thiểu cho công suất hiện tại tương đối. Điều này dựa trên kết quả thống kê của lá đồng 1oz / ft2 (35μm) với nhiệt độ vết tăng 5oC.

Bảng 2: Chiều rộng vết bên ngoài và công suất hiện tại (5 ° C).

Bảng 2: Chiều rộng vết bên ngoài và công suất hiện tại (5 ° C).

Xem xét bố cục dấu vết

Bố cục theo dõi phải được thiết kế phù hợp để đạt được hiệu suất tốt nhất của trình điều khiển LED ZXLD1370. Các hướng dẫn sau cho phép các ứng dụng dựa trên ZXLD1370 được thiết kế để đạt hiệu suất tối đa ở cả chế độ buck và boost.