Каково назначение медных плоскостей в импульсном источнике питания?


13

Я рассчитываю включить понижающий преобразователь для питания микроконтроллера 3,3 В, и я использовал Power Designer от TI, чтобы сгенерировать рекомендованную схему для моих параметров.

Я заметил, что медные плоскости здесь довольно велики по сравнению со следами задействованных компонентов. Я понимаю ценность наличия плоскости для земли, поскольку это общий ориентир, но почему существуют такие большие площади для других соединений? Это для отвода тепла или по другой причине? (Или я что-то неправильно понимаю о том, как читать диаграмму?)

Макет печатной платы, сгенерированный Webench


5
Большие медные плоскости минимизируют индуктивность, повышают токоподвод, а также работают как теплоотвод. То, что верно для наземных самолетов, также верно для входов и выходов. Я имею в виду, земля - ​​это просто ориентир. Сигналы в переключаемых преобразователях часто имеют большие пики тока и острые края. Тогда необходимо минимизировать индуктивность и увеличить токоподъемность.
Bimpelrekkie

Ответы:


19

Нижнее сопротивление дорожки

В импульсном регуляторе сопротивление дорожки имеет большое значение . При использовании более широких дорожек (или плоскостей) уменьшается не только сопротивление, но и индуктивность, и то и другое.

Heatsinking

Импульсный регулятор вырабатывает тепло, которое должно выводиться из компонента. Медь является очень хорошим проводником тепла и используется в качестве радиатора во многих конструкциях импульсных источников питания.

Проблемы с производством печатных плат

При производстве печатных плат производители часто просят определенную долю каждого слоя в меди. Это должно обеспечить равномерную толщину всей печатной платы в фазе гальванического покрытия, а также равномерное расширение и сжатие при колебаниях температуры.


11

Тепло и низкий импеданс для сильноточных трактов. Некоторые участки земли на этой доске могут быть некритичными, но когда у вас есть свободное место на доске, это обеспечивает небольшой запас прочности.

Как правило, не рекомендуется создавать большую площадь земли для узла коммутации (вероятно, в правом нижнем углу этого изображения, но трудно сказать без номеров деталей / схемы / и т. Д.), Поскольку быстрые края на узле коммутации могут быть Проблема электромагнитных помех и большая площадь земли создают как антенну, так и емкостную (sp?) Связь сигнала с земной плоскостью и, возможно, с другими трассами, которые могут создавать шум от земли.


Это узел переключения, по крайней мере, если я правильно понимаю схему. Является ли размер в текущем макете "большим" - он должен быть меньше?
Хрилис - на забастовку -

1
Это зависит от всестороннего термического анализа, частоты работы SMPS, скорости нарастания и спада на коммутаторе, DCR индуктора и на высокой частоте потерь в сердечнике среди прочего. SMPS дизайн - это не чёрная магия, но он вовлечён и требует хорошего знания формальной теории. Вот почему TI и другие предоставляют онлайн-инструменты разработки SMPS, которые выполняют большую часть / весь анализ для вас.
Дин Фрэнкс

Спасибо, тогда я попытаюсь перейти с готового макета. У меня достаточно формального E & M, чтобы взглянуть на это, сказать: «Эй, тут сложный аналог!» и спросить кого-то еще.
Крили-на забастовке-
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.