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優(yōu)化PCB布局可提升轉換器性能
2014/07/29
Terry
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對于開關模式轉換器而言，出色的印制電路板(PCB)布局對獲得最佳系統(tǒng)性能至關重要。若PCB設計不當，則可能造成以下后果：對控制電路產生太多噪聲而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在PCB跡線上產生過多損耗而影響系統(tǒng)效率；造成過多的電磁干擾而影響系統(tǒng)的兼容性。
ZXLD1370是一款多拓撲開關模式LED驅動控制器，每個不同的拓撲結構中都嵌有外部開關器件。該LED驅動器適用于降壓、升壓或降壓-升壓模式。
本文將以ZXLD1370器件為例，討論PCB設計的考慮因素并提供相關建議。
考慮跡線寬度
對于開關模式的電源電路，主開關和相關功率器件載有大電流。用于連接這些器件的跡線具有與其厚度、寬度和長度相關的電阻。電流流經跡線時產生的熱量不僅會降低效率，而且會使跡線的溫度上升。為了限制溫升，確保跡線寬度足以應對額定開關電流非常重要。
以下方程顯示了溫升與跡線橫截面積之間的關系。
內部跡線：I=0.024×dT0.44×A0.725
外部跡線：I=0.048×dT0.444×A0.725
其中：I=最大電流(A)；dT=高于環(huán)境的溫升(℃)；A=橫截面積(mil2)。
表1顯示了相對電流容量的最小跡線寬度。這是基于1oz/ft2 (35μm)銅箔在跡線溫度升高20oC下的統(tǒng)計結果。
表1：外部跡線寬度與電流容量(20oC溫升)。
對于用表貼器件設計的開關模式功率轉換器應用而言，PCB上的銅面亦可用作功率器件的散熱器。因傳導電流引起的跡線溫升應被降到最低。建議把跡線溫升限制在5oC以下。
表2顯示了相對電流容量的最小跡線寬度。這是基于1oz/ft2 (35μm)銅箔在跡線溫度升高5oC下的統(tǒng)計結果。
表2：外部跡線寬度與電流容量(5oC溫升)。（資源來自電子系統(tǒng)設計）
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