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功率技術/新能源  

降壓轉換器PCB配置五項步驟

上網時間: 2015年06月25日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:切換模式電源  PCB  降壓轉換器  MOSFET  TI 

切換模式電源(SMPSs)若想兼顧效能與穩定性,印刷電路板(PCB)配置格外重要,卻常未受重視,配置若是出錯,將會導致種種問題,例如輸出電壓穩壓效果不佳、切換異常,甚至是裝置故障。由於修理過程常得調整PCB設計,應盡可能避免此類問題發生,不過如果在訂購PCB之前,能夠先花時間思考配置流程,這些缺點即可輕鬆克服。本文介紹五項簡易步驟,協助各位下回設計降壓轉換器的PCB配置時,能夠迅速準備好生產原型。

設計伺服器、平板電腦、電子終端機時,若希望風險能降至最低,最好能直接複製評估模組或產品說明書中的PCB配置範例,但許多原因都會形成阻力,本文為此詳述PCB配置設計的五個步驟,適用於任何TPS62xxx內建開關的降壓轉換器。內部MOSFETs與內建迴路補償電路可降低PCB配置所需難度與時間,進而大幅簡化裝置內的PCB配置。做為範例的 TPS62130A降壓轉換器彈性極佳,可用於上述任一應用,圖一為典型電路的完成簡圖。

第一步:設置與連結輸入電容

降壓轉換器若要穩定運作,輸入電容是最重要的單一元件,因此在配置順序上應僅次於晶片,且應立刻連結電容與晶片,避免路徑受到阻礙,由於V= L×dI/dt的切換,在電源與接地的輸入電容終端之間產生額外寄生電感,以及晶片的PVIN與PGND終端之間出現過量電壓突增,都可能導致晶片故障。

依據製造原則,盡可能縮短輸入電容與晶片的配置距離,並以平面連結輸入電容終端與晶片終端,因為平面連結又寬又短,可降低走線電感;增加通孔連結系統輸入電壓與接地,不過因為重要性較低,可留待第五步再執行。圖二示範輸入電容與晶片正確配置及連結方式,以TPS62130A的腳位為基礎(U1與U11),輸入電容共有兩項可接受的配置方式(C1與C11),晶片的接腳一位於右下角。

請下載完整版PDF文件:降壓轉換器PCB配置五項步驟

作者:Chris Glaser / 德州儀器(TI)應用工程師





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