设计技巧:如何快速找到电源开关回路?

发布时间:2016-06-20 阅读量:799 来源: 我爱方案网 作者:

【导读】在成功的电源设计中,电源布局是其中最重要的一个环节。但是,在如何做到这一点方面,每个人都有自己的观点和理由。事实是,很多不同的解决方案都是殊途同归;如果设计不是真的一团糟,多数电源都是可以正常工作的。

当然,这其中也有一些通用性规则,例如:

不要在快速切换信号中运行敏感信号。换言之,不要在开关节点下运行反馈跟踪。

确保功率载荷跟踪和接地层大小足以支持当前的电流。

尽量保持至少一个连续的接地层。

使用足够的通孔(通常以每个通孔1A开始),将接地层相连。

除了这些基本的布局规则,我通常首先会识别开关回路,然后确定哪些回路具有高频开关电流。图1所示为针对降压电源(原理图和布局)的简化功率级的一个示例。
降压电源原理图和布局
图1:降压电源原理图和布局

降压电源中存在两种状态(假定连续传导模式):控制开关(Q1)接通时和控制开关断开时。当控制开关接通时,电流从输入流至电感器。当控制开关断开时,电流继续在电感器流动并流经二极管(D1)。电流连续输出。

但是存在输入脉冲电流,这是您在布局中需要关注的部分。在图1中,此回路被标记为“高频回路”,并以蓝色显示。您布局的首要目标是将Q1、D1和输入电容与最短、最低电感回路连接。该回路越小,开关产生的噪声便越低。如果忽略这一点,电源将不能有效工作。

识别开关回路的规程适用于所有的电源拓扑结构。规程的各个步骤分别是:

在接通状态确定电流通路。

在断开状态确定电流通路。

找到连续电流的位置。

找到断续电流的位置。

尽量减少断续电流环路。

此列表中列出了给定功率级配置的关键回路:

降压——输入电容回路。

升压——输出电容回路。

反相降压 - 升压——输入和输出电容回路。

反激——输入和输出电容回路。

Fly-Buck™——输入电容回路。

SEPIC——输出电容回路。

Zeta——输入电容回路。

正激、半桥、全桥——输入电容循环。

电源布局正如一种艺术形式一般,每个人都有自己的方式,而且很多时候也会起效。需要确保的一点是,在您确定功率级的零件位置时,首先确定高频开关回路;这样您便可为自己节约时间、免除烦恼。
相关资讯
体积缩小58%!Vishay发布185℃耐受汽车级TVS解决方案​

汽车电子系统日益复杂,尤其在48V架构、ADAS与电控系统普及的当下,对瞬态电压抑制器(TVS)的功率密度、高温耐受性及小型化提出了严苛挑战。传统大功率TVS往往体积庞大,难以适应紧凑的ECU布局。威世科技(Vishay)日前推出的T15BxxA/T15BxxCA系列PAR® TVS,以创新封装与卓越性能直面行业痛点,为下一代汽车设计注入强大保护能力。

SK海力士突破6层EUV光刻技术,1c DRAM制程引领高性能内存新时代

韩国半导体巨头SK海力士近日在DRAM制造领域实现重大技术飞跃。据ZDNet Korea报道,该公司首次在其1c制程节点中成功应用6层EUV(极紫外)光刻技术,显著提升了DDR5与HBM(高带宽内存)产品的性能、密度及良率,进一步巩固其在先进内存市场的领导地位。

日月光投控7月营收超515亿新台币 AI芯片封测需求引领增长

半导体封测巨头日月光投控最新财报显示,2024年7月公司实现营收515.42亿元新台币,较6月份环比增长4.1%,与上年同期相比则微降0.1%。若以更能反映国际业务实质的美元计价,7月营收高达17.69亿美元,呈现更强劲的增长势头——环比上升6.5%,同比显著增长11.2%。这一差异突显了新台币汇率波动对账面营收换算带来的影响。

停产风波:宁德时代建霞锂矿暂停运营,全球锂市场再起波澜

据彭博社8月11日援引知情人士消息,全球动力电池龙头宁德时代(CATL)已正式暂停其位于江西省宜春市的建霞锂矿生产作业,此次停产预计将持续至少三个月。这一重大变动迅速引发锂产业链高度关注。

巨头财报亮眼:联发科高通逆势增,车用云端成新战场

近日,全球移动芯片两大巨头——中国台湾地区的联发科(MediaTek)与美国的高通(Qualcomm)先后发布了最新一季的财务报告,为洞察消费电子市场动态和半导体产业发展方向提供了重要窗口。两份财报清晰地展现了在智能手机市场增长放缓的背景下,两大巨头正积极寻求多元化突破,竞相布局未来增长引擎。