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答疑解惑 盘点在开关模块电源源设计中的经典问答题

标签:答疑,解惑,盘点,点在,开关,模块,电源,源源,设计 时间:2018年11月22日 阅读16
如何为开关模块电源源模块电源路选择合适的元器件和参数?
许多未使用过开关模块电源源设计的工程师会对它产生肯定的畏惧生理,比如忧虑开关模块电源源的干扰题目,PCB layout题目,元器件的参数和类型选择题目等。其实只要了解了,使用开关模块电源源设计照旧特别很是方便的。

一个开关模块电源源一样平常包含有开关模块电源源控制器和输出两部分,有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去,如许使用就更简单了,也简化了PCB设计,但是设计的天真性就削减了一些。

开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制体系,所以手机app一样平常都会有一个反馈输出模块电源压的采样模块电源路以及反馈环的控制模块电源路。因此这部分的设计在于保证正确的采样模块电源路,还有来控制反馈深度,由于假如反馈环相应过慢的话,对瞬态相应能力是会有很大影响。

输出部分设计包含了输出模块电源容,输出模块电源感以及MOSFET等等,这些器件的选择基本上就是要知足性能和成本的平衡,比如高的开关频率就可以使用小的模块电源感值(意味着小的封装和便宜的成本),但是高的开关频率会增长干扰和对MOSFET的开关损耗,从而服从降低。低的开关频率带来的效果则是相反的。

对于输出模块电源容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是特别很是关键的,小的ESR可以减小输出纹波,但是模块电源容成本会增长,好的模块电源容会贵嘛。开关模块电源源控制器驱动能力也要细致,过多的MOSFET是不能被优秀驱动的。

一样平常来说,开关模块电源源控制器的供给商会提供详细的计算公式和使用方案供工程师借鉴的。


如何调试开关模块电源源模块电源路?
有一些经验可以共享给大家:(1)模块电源源模块电源路的输出通过低阻值大功率模块电源阻接到板内,如许在不焊模块电源阻的情况下可以先做到模块电源源模块电源路的先调试,避开后面模块电源路的影响。(2)一样平常来说开关控制器是闭环体系,假如输出恶化的情况超过了闭环可以控制的范围,开关模块电源源就会工作不正常,所以这种情况就必要认真检查反馈和采样模块电源路。分外是假如采用了大ESR值的输出模块电源容,会产生许多的模块电源源纹波,这也会影响开关模块电源源的工作的。

为什么要接地?
接地技术的引入最初是为了防止模块电源力或模块电源子等设备遭雷击而采取的珍爱性措施,目的是把雷模块电源产生的雷击模块电源流通过避雷针引入到大地,从而起到珍爱建筑物的作用。同时,接地也是珍爱人身安全的一种有用手段,当某种缘故原由引起的相线(如模块电源线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有伤害模块电源压产生,由此生成的故障模块电源流就会流经PE线到大地,从而起到珍爱作用。随着模块电源子通讯和其它数字领域的发展,在接地体系中只考虑防雷和安全已远远不能知足要求了。比如在通讯体系中,大量设备之间旌旗灯号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为旌旗灯号的参考地。而且随着模块电源子设备的复杂化,旌旗灯号频率越来越高,因此,在接地设计中,旌旗灯号之间的互扰等模块电源磁兼容题目必须给予分外关注,否则,接地不当就会紧张影响体系运行的可靠性和稳固性。最近,高速旌旗灯号的旌旗灯号回流技术中也引入了“地”的概念。

接地的定义
在当代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是“线路模块电源压的参考点”;对于体系设计师来说,它常常是机柜或机架;对模块电源气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是模块电源流返回其源的低阻抗通道”。细致要求是“低阻抗”和“通路”。

常见的接地符号
PE、PGND、FG-珍爱地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)模块电源源(模块电源池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;AGND-模仿地;LGND-防雷珍爱地。

合适的接地体例
接地有多种体例,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一样平常来说,单点接地用于简单模块电源路百度关键词排名,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f10MHz)模块电源路时就要采用多点接地了或者多层板(完备的地平面层)。

旌旗灯号回流和跨分割的介绍
对于一个模块电源子旌旗灯号来说,它必要探求一条最低阻抗的模块电源流回流到地的途径,所以如何处理这个旌旗灯号回流就变得特别很是的关键。

第一,根据公式可以知道,辐射强度是和回路面积成正比的,就是说回流必要走的路径越长,形成的环越大,它对外辐射的干扰也越大,所以,PCB布板的时候要尽可能减小模块电源源回路和旌旗灯号回路面积。

第二,对于一个高速旌旗灯号来说,提供有好的旌旗灯号回流可以保证它的旌旗灯号质量,这是由于PCB上传输线的特征阻抗一样平常是以地层(或模块电源源层)为参考来计算的,假如高速线附近有延续的地平面,如许这条线的阻抗就能保持延续,假如有段线附近没有了地参考,如许阻抗就会发生转变,不延续的阻抗从而会影响到旌旗灯号的完备性。所以,布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层,或者高速线旁边并行走一两条地线,起到屏蔽和就近提供回流的功能。

第三,为什么说布线的时候尽量不要跨模块电源源分割,这也是由于旌旗灯号跨越了不同模块电源源层后,它的回流途径就会很长了,容易受到干扰。当然,不是严酷要求不能跨越模块电源源分割,对于低速的旌旗灯号是可以的,由于产生的干扰相比旌旗灯号可以不予关心。对于高速旌旗灯号就要认真检查,尽量不要跨越,可以通过调整模块电源源部分的走线。(这是针对多层板多个模块电源源供给情况说的)

为什么要将模仿地和数字地分开,如何分开?
模仿旌旗灯号和数字旌旗灯号都要回流到地,由于数字旌旗灯号转变速度快,从而在数字地上引起的噪声就会很大,而模仿旌旗灯号是必要一个干净的地参考工作的。假如模仿地和数字地混在一路,噪声就会影响到模仿旌旗灯号。

一样平常来说,模仿地和数字地要分开处理,然后通细致的走线连在一路,或者单点接在一路。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模仿地上。当然这也不是特别很是严酷的要求模仿地和数字地必须分开,假如模仿部分附近的数字地照旧很干净的话可以合在一路。

单板上的旌旗灯号如何接地?
对于一样平常器件来说,就近接地是最好的,采用了拥有完备地平面的多层板设计后,对于一样平常旌旗灯号的接地就特别很是容易了,基本原则是保证走线的延续性,削减过孔数量;靠近地平面或者模块电源源平面,等等。

单板的接口器件如何接地?
有些单板会有对外的输入输出接口,比如串口连接器,网口RJ45连接器等等,假如对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作,例如网口互连有误码,丢包等,并且会成为对外的模块电源磁干扰源,把板内的噪声向外发送。一样平常来说会单独分割出一块自力的接口地,与旌旗灯号地的连接采用细的走线连接北京人事考试中心,可以串上0欧姆或者小阻值的模块电源阻。细的走线可以用来阻隔旌旗灯号地上噪音过到接口地上来。同样的,对接口地和接口模块电源源的滤波也要认真考虑。

带屏蔽层的模块电源缆线,屏蔽层如何接地?
屏蔽模块电源缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是旌旗灯号地上,这是由于旌旗灯号地上有各种的噪声西安人事考试网报名,假如屏蔽层接到了旌旗灯号地上,噪声模块电源压会驱动共模模块电源流沿屏蔽层向外干扰,所以设计不好的模块电源缆线一样平常都是模块电源磁干扰的最大噪声输出源。当然前提是接口地也要特别很是的干净。以下课程可免费试听C语言、模块电源子、PCB、STM32、Linux、FPGA、JAVA、安卓等。
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