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PI InnoSwitch反激电源Layout设计经验

一个好的电源设计,不仅要选取合适的方案和参数,还要注意Layout布局布线细节。本文将分享InnoSwitch产品的一些Layout注意事项。

1.PCB layout—大电流环路

大电流环路包围的面积应极可能小,走线要宽。

2.PCB layout—高频(di/dt、dv/dt)走线

a. 整流二级,钳位吸收二极管,MOS 管与变压器引脚,这些高频处,引线应尽可能短,layout 时避免走直角;

b. MOS 管的驱动信号,检流电阻的检流信号,到控制IC 的走线距离越短越好;

c. 检流电阻与MOS 和GND 的距离应尽可能短。

3.PCB layout—接地

初级接地规则: a. 所有小信号GND 与控制IC 的GND 相连后,连接到Power GND(即大信号GND);在输入滤波电容与连接源极引脚的铜铂区域使用单一接地点。 b. 反馈信号应独立走到IC,反馈信号的GND 与IC 的GND 相连。次级接地规则: a. 输出小信号地与相连后,与输出电容的的负极相连; b. 输出采样电阻的地要与基准源(TL431)的地相连。

4.旁路电容

初级旁路和次级旁路引脚电容必须分别直接靠近初级旁路-源极引脚和次级旁路-次级接地引脚放置,与这些电容的连接应采用短走线方式。

5.初级箝位电路

 箝位电路用于限制开关在关断时漏极引脚的峰值电压。在初级绕组上使用RCD箝位或一个稳压管(~200 V)外加一个二极管箝位均可实现。为改善EMI,从箝位元件到变压器再到IC的连接走线应保证最短。

6.散热注意事项

源极引脚都从内部连接到IC的引线框架,是器件散热的主要途径。因 此,源极引脚都应连接到IC下的铺铜区域,不但作为单点接地,还可作 为散热片使用。因它连接到电位稳定的源极节点,可以将这个区域的面 积扩大以使IC实现良好的散热,并且不降低EMI性能。输出SR开关也是 一样,尽量增大连接封装引脚的PCB面积,以帮助SR开关散热。

应在电路板上提供足够的铜箔区域,以使IC温度安全地处于绝对最大限值以下。建议铺铜区域(IC的源极引脚焊接在此)面积应足够大,以使电源在满额定负载和最低额定输入AC供电电压下工作时IC温度保持在110 °C以下。

7.Y电容

应将Y电容直接放置在初级输入滤波电容正极和变压器次级的正输出或返回极端子之间。这样走线可使高幅共模浪涌电流远离IC。请注意,如果在输入端使用了π型(C、L及C)EMI滤波器,那么滤波器内的电感应放置在输入滤波电容的负极之间。

8.输出SR开关

为达到最佳性能,由次级绕组、输出SR开关及输出滤波电容所组成的环路区域面积应最小。

9.静电放电(ESD)

应在初级侧和次级侧电路之间保持足够的电气间隙(>8 mm),以易于满足任何ESD/耐压测试要求。

放电间隙最好直接位于正输出端与其中一个AC输入之间。在此配置中,6.4 mm放电间隙通常足以满足众多适用安全标准的爬电距离和电气间隙要求。该距离小于初级与次级之间的电气间隙,因为放电间隙之间所施加的电压不超过AC输入的峰值。

10.漏极节点

漏极开关节点是主要噪声源。因此,连接漏极节点的元件应靠近IC放置并远离敏感的反馈电路。箝位电路元件应远离初级旁路引脚,走线长度应尽量短。

由输入整流滤波器电容、初级绕组和IC初级侧开关形成的环路的面积应尽可能的小。

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不可说
LV.5
2
2021-11-23 21:32

学习PI这种成熟的方案里的经验,确实可以减少开发过程中的错误

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2021-11-25 14:39

这个设计PCB的时候可以借鉴PI的DEMO工程报告,里面有说明注意事项的。

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2021-11-25 15:18

箝位电路用于限制开关在关断时漏极引脚的峰值电压。在初级绕组上使用RCD箝位或一个稳压管(~200 V)外加一个二极管箝位均可实现。为改善EMI,从箝位元件到变压器再到IC的连接走线应保证最短。

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阿飞啊
LV.6
5
2021-11-25 16:14

这个是只要手机跟PD控制器通讯就可将适配器内部的过温信息传递给手机端吗?

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2021-11-25 16:20

PI的强大之处就在于每个应用的背后都有实际的工程案例,按照建议设计一般不会有太大问题

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2021-11-25 16:46

PI有没有出在线设计工具?

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Marcia
LV.6
8
2021-11-25 17:44

电流走向这个其实很少有真的被提及,其实原因也很简单。很多人不注意啊。

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小燕纸
LV.5
9
2021-11-25 22:55

总结很全面,有了设计注意事项,对电源设计就有底了,方便多了

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bobobobo123
LV.3
10
2021-11-25 23:09

讲得确实很详细,不仅文字打出来还画了不少详细图,对开发来说少走了很多弯路

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2021-11-26 08:16

赞,才华与颜值并存的作者!

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20年前
LV.7
12
2021-11-26 10:49

这个高压供电功耗怎么样

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2021-11-27 13:28

输出功率大了,需要注意漏级的散热,增大PCB的面积。

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2023-02-20 15:38
@sumoon_yao
PI有没有出在线设计工具?

PI有在线仿真软件的,官网看看。可以兼容很多种IC的仿真设计。

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svs101
LV.8
15
2023-05-17 11:06
@electronicLee
PI的强大之处就在于每个应用的背后都有实际的工程案例,按照建议设计一般不会有太大问题

PCB设计参考下PI的推荐布局,避免设计走弯路重新画板子。

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dy-StTIVH1p
LV.8
16
2023-05-24 10:57

lay out过程中怎么样平衡面积跟输出效率之间

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