2019年高速PCB设计指南7.doc(6)
发布时间:2021-06-07
发布时间:2021-06-07
崗速PCB设计指南
相控制器和转换器的方案之後,你就要特别注意电路板的布线问题。高频下的大电流开关会彫响地平面有电压的差异。
电路的大电流部份应该先行布线,你应该采用地平而(groundplate).或应该引入隔离或半隔离地平面区域,限制地电流进入特迫区域。由输入电容器和高端及低端驱动器输出FET形成的回路包含了全部大电流,快速瞬变开关。连接上应宽即宽及应短则短,以减少回路电感。这样做就会降低电磁干扰(EMI),降低地注入的电流,并将源振铃减至最小以得到更可靠的门电路开关讯号。
在上述两个FET接合点与输出电感器之间的连接,应该是宽的径迹,同时尽可能地短。输出电容器应该尽可能靠近负载放置。快速瞬变负载电流是由这个电容器提供的,所以,连接线应该既宽且短,以便把电感和电阻减至最小。
控制器最好置於宇静地平而区域内,避免输入电容器和FET回路中的脉冲电流流入这个区域。高低端地电位参考引脚应该返回到极接近控制放大器封装的地那里。小讯号模拟地和数码地应该连接到其中一个输出电容器的地端。决不可以返回到在输入电容/ FET回路内部的地。电流感测电阻回路应该保持尽可能的短。
6、聪明地工作
虽然上面的例子说明了一些方法,可预知和避免混合讯号系统的某些陷阱,但这决不是巨细无遗的。每个系统都有其自己的挑战事项,而每个设计师都有其独特的障碍要跳越。无论对付的是更困难的保护,或更严格的能源管理,选择恰当的元件是首先进行的事情。在挑战转换器,转换器控制器和TVS保护器件方而,有很广泛的选择范用。把它们放置於电路板上的正确地方就会显岀能源管理和保护方面有效与否的差别。深思熟虑的布线和地平面的配置则是第垒方而的关键问题。用於低压电路的TVS 电压低於5V时,传统的PN结型TVS实际上完全不起作用。不过,有一种增强式穿通二极管(EPD),由加州柏克莱大学和Semtech公司研制岀来。
和雪崩式TVS二极管传统的PN结构不同,这种EPD器件采用了更复杂的n+p+p-n+四层结构。它在p+和P-层采用轻掺杂,防止反向偏置的n+p+结会进入雪崩状态。
选择npn结构而不是pnp结构,是因为它有更高的电子迁移率和改进的箝位特性。藉着小心架构制造P-基区,结果得到的器件於2.8V至3.3V电压范围内,取得了岀色的漏电, 箝位和电容特性。
7、饱胃口极大的Pentium
Intel的Pentium 11规格里,要求在500ns内电流由5A增高至20A,转换率为每微秒30A。而SemleckSC1144多相PWM控制器的能力还胜於任务所要求的。它提供了对多达四个反向DC-IO-DC转换器的控制,得到所需的速度和精度。内建的5位元DAC可让输出电压作编程输出,由1.8至2.05V 按50mV增量进行,由20至3.5V按lOOmV增量进行。
这种多相技术产生了由90度相務分开的四个精确输出电压。然後,这四个经数码式相移的输出一起求和,以得到所需的输出电压和电流容量。
以毎个转换器工作於2MHz来看,设计师可以采用陶瓷电容而非电解电容,并且得到体积小,可表面安装,以及更低的ESR和ESL的好处。
第三篇信号隔离技术
信号隔离使数字或模拟信号在发送时不存在穿越发送和接收端之间屏障的电流连接。这允许发送