DC/DC轉(zhuǎn)換器在地線連接中具有哪些布線技巧?
在這篇文章中,小編將對(duì)DC-DC轉(zhuǎn)換器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)DC-DC轉(zhuǎn)換器的了解程度,和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。
一、DC-DC轉(zhuǎn)換器控制-調(diào)制方法
(一)控制方法
DC-DC轉(zhuǎn)換器的控制方法通常分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種類型。
1.開(kāi)環(huán)控制
開(kāi)環(huán)控制是指在DC-DC轉(zhuǎn)換器中,電壓和電流的控制是通過(guò)控制器直接控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)的。開(kāi)環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單,成本較低,但它的缺點(diǎn)是無(wú)法消除外部擾動(dòng)的影響,因此容易導(dǎo)致輸出電壓和電流的波動(dòng)。
2.閉環(huán)控制
閉環(huán)控制是指在DC-DC轉(zhuǎn)換器中,電壓和電流的控制是通過(guò)控制器對(duì)輸出電壓和電流進(jìn)行監(jiān)測(cè),并調(diào)整開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)達(dá)到控制目的的方法。閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)是可以消除外部擾動(dòng)的影響,輸出電壓和電流的穩(wěn)定性更高,但成本相對(duì)較高。
對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用程序,閉環(huán)控制是更好的選擇,因?yàn)樗梢蕴峁└€(wěn)定可靠的電源輸出。
(二)調(diào)制方法
1.脈寬調(diào)制PWM
脈寬調(diào)制(PWM)是一種在DC-DC轉(zhuǎn)換器中廣泛使用的調(diào)制方法。PWM調(diào)制根據(jù)控制器產(chǎn)生的輸入信號(hào),可以在開(kāi)關(guān)管上實(shí)現(xiàn)一定的高低電平變化,來(lái)使電源輸出電壓和電流穩(wěn)定可靠。
PWM具有輸出電壓穩(wěn)定、抗干擾性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),它的應(yīng)用幾乎覆蓋了所有的DC-DC轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域。PWM時(shí)序、頻率等參數(shù)的設(shè)置對(duì)于轉(zhuǎn)換器的控制和優(yōu)化至關(guān)重要。
2.電流調(diào)制
電流調(diào)制較少用于DC-DC轉(zhuǎn)換器中,但在某些應(yīng)用場(chǎng)合中具有比PWM更好的性能優(yōu)勢(shì)。電流調(diào)制是指通過(guò)改變開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間,來(lái)控制輸出電流的大小和穩(wěn)定性。
電流調(diào)制和PWM調(diào)制不同之處在于,電流調(diào)制更多地關(guān)注電流特性,而PWM調(diào)制則以輸出電壓特性為主要考慮。這也就為有效控制不同負(fù)載改變的場(chǎng)合提供了一種更優(yōu)秀、更穩(wěn)定的解決方案。
最后,為了使DC-DC轉(zhuǎn)換器的性能更好,我們不僅需要選擇合適的控制和調(diào)制方法,還需要有適當(dāng)?shù)恼{(diào)試和優(yōu)化。這需要對(duì)DC-DC轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行特性進(jìn)行深入了解,并結(jié)合實(shí)際要求,優(yōu)化選取適合的控制模式以及性能參數(shù)。
二、DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中接地線的布線技巧
在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí),設(shè)計(jì)工程師都會(huì)仔細(xì)思考銅線的走線方式和元器件的放置問(wèn)題。如果沒(méi)有充分考慮這兩點(diǎn),印刷線路板的效率、最大輸出電流、輸出紋波及其它特性都將會(huì)受到影響。產(chǎn)生這些影響的兩個(gè)主要原因則是地線(GND、VSS)和電源線(+B、VCC、VDD)的連接,如果地線及電源線設(shè)計(jì)合理,電路將能正常地工作,獲得較好的性能指標(biāo),否則會(huì)產(chǎn)生干擾、性能指標(biāo)惡化等問(wèn)題。本文就DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì),介紹一些通用的設(shè)計(jì)原則和地線連接方法。
設(shè)計(jì)原則:
印制線走線方式和元器件的放置常常會(huì)影響電路的性能。以下提出了接地線設(shè)計(jì)的四個(gè)原則:
1. 用平面布線方式(planar pattern)接地;
2. 用平面布線方式接電源線;
3. 按電路圖中的信號(hào)電流走向依序逐個(gè)放置元器件;
4. 實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)在應(yīng)用時(shí)不應(yīng)做任何調(diào)整,即使受板的尺寸或其它因素影響也應(yīng)原樣復(fù)制數(shù)據(jù)。
在設(shè)計(jì)中注意以上原則和要點(diǎn),可以減少電路噪聲和信號(hào)干擾。除了以上的基本原則外,在設(shè)計(jì)銅線走線模式和元件放置時(shí)應(yīng)謹(jǐn)記以下兩點(diǎn):布線之間會(huì)產(chǎn)生雜散電容;連線長(zhǎng)度會(huì)產(chǎn)生阻抗。在設(shè)計(jì)中注意線間雜散電容和縮短布線長(zhǎng)度有利于消除噪聲,減少輻射的產(chǎn)生。
在上面的幾個(gè)基本原則基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)工程師應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1. 根據(jù)電路原理圖進(jìn)行元件的布局,輸入電流線和輸出電流線應(yīng)進(jìn)行區(qū)別;
2. 合理放置元器件,保證它們之間的連線最短,以減少噪聲;
3. 在電壓變化很大和流過(guò)大電流的地方應(yīng)小心設(shè)計(jì)以降低噪聲;
4. 如果電路中采用了線圈和變壓器,必須小心進(jìn)行連接;
5. 電路設(shè)計(jì)時(shí),將元器件放置在同一方向,便于回流焊接;
6. 元器件間或元器件焊盤和焊盤間必須保證0.5毫米以上的間隙,避免出現(xiàn)橋接。
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