Resumen del diseño de la fuente de alimentación conmutada DCDC
1. Maneje el ciclo de retroalimentación (correspondiente a R1-R2-R3-IC_FB&GND en la figura anterior). La línea de retroalimentación no debe pasar debajo del Schottky, el inductor (L1), el capacitor grande ni estar rodeada por grandes bucles de corriente. Si es necesario, se puede agregar un capacitor de 100 pF a la resistencia de muestreo para aumentar la estabilidad (pero el transitorio se verá ligeramente afectado);
2. Es mejor hacer que la línea de retroalimentación sea delgada en lugar de gruesa, porque cuanto más ancha sea la línea, más obvio será el efecto de la antena, lo que afectará la estabilidad del bucle. Generalmente utilice alambre de 6-12mils;
3. Coloque todos los condensadores lo más cerca posible del IC;
4. El inductor debe seleccionarse según la capacidad del 120-130% de las especificaciones. No debería ser demasiado grande. Si es demasiado grande, afectará la eficiencia y el estado transitorio;
5. El condensador se selecciona según el 150% de la capacidad especificada en la especificación. Si está utilizando condensadores cerámicos de chip, si usa 22 uF, sería mejor usar dos de 10 uF en paralelo. Si el costo no es sensible, el capacitor puede ser más grande. Recordatorio especial: si el condensador de salida es un condensador electrolítico de aluminio, recuerde utilizar un condensador de alta frecuencia y baja resistencia. ¡No coloque simplemente un condensador de filtro de baja frecuencia!
6. Reduzca al máximo el área rodeada de grandes bucles de corriente. Si no es conveniente reducirlo, utilice un revestimiento de cobre para que quede una hendidura estrecha.
7. No utilice almohadillas de resistencia térmica en circuitos críticos, ya que introducirán características de inductancia redundantes.
8. Cuando utilice una capa de tierra, intente mantener la integridad de la capa de tierra debajo del bucle de conmutación de entrada. Cualquier corte en el plano de tierra en esta área reducirá la efectividad del plano de tierra, e incluso las vías de señal a través del plano de tierra aumentarán su impedancia.
9. Se pueden utilizar vías para conectar el condensador de desacoplamiento y la tierra del IC a la capa de tierra, lo que puede minimizar el bucle. Pero tenga en cuenta que la inductancia de un orificio vía es aproximadamente 0.1~0.5nH, que varía según el grosor y la longitud del orificio vía, lo que puede aumentar la inductancia total del bucle. Para conexiones de baja impedancia, se deben utilizar múltiples vías.
En el ejemplo anterior, las vías adicionales al plano de tierra no ayudan a reducir la longitud del bucle C IN. Pero en otro ejemplo, debido a que los caminos en la capa superior son muy largos, es muy efectivo reducir el área del bucle a través de los orificios pasantes.
10. Cabe señalar que el uso de la capa de tierra como camino para el retorno de corriente introducirá mucho ruido en la capa de tierra. Por esta razón, la capa de tierra local se puede separar y luego conectar a la tierra principal a través de un punto con muy poco ruido.
11. Cuando la capa de tierra está muy cerca del circuito de radiación, su efecto de protección en el circuito se mejorará de manera efectiva. Por lo tanto, al diseñar una PCB multicapa, la capa de tierra completa se puede colocar en la segunda capa, directamente debajo de la capa superior que transporta la alta corriente.
12. Los inductores sin blindaje generarán una gran cantidad de fuga de flujo magnético, que ingresará a otros circuitos y filtrará componentes. En aplicaciones sensibles al ruido se deben utilizar inductores semiprotegidos o totalmente blindados, y los circuitos y bucles sensibles deben mantenerse alejados del inductor.
La resolución de problemas de EMI puede ser compleja, especialmente cuando se trata de un sistema completo y no se sabe dónde están las fuentes de radiación. Con un conocimiento básico de señales de alta frecuencia y bucles de corriente en convertidores de conmutación, junto con una comprensión de cómo se comportan los componentes y el diseño de PCB a altas frecuencias, combinado con el uso de algunas herramientas caseras simples, es posible resolver fácilmente Problemas de EMI mediante la identificación de las fuentes de radiación y soluciones de bajo costo para reducir las emisiones. El próximo número del tráiler le traerá una herramienta de detección de EMI hecha por usted mismo. Creo que estas experiencias con fuentes de alimentación conmutadas serán de alguna ayuda para algunos ingenieros principiantes.
