Whatapp/WeChat: 008618589033832
Skype: Sannyduanbsp
Tiga aspek untuk menjamin integriti kuasa diReka bentuk PCB
Dalam reka bentuk elektronik moden, integriti kuasa adalah sebahagian daripada reka bentuk PCB yang sangat diperlukan. Untuk memastikan operasi stabil dan prestasi peranti elektronik, kita mesti mempertimbangkan dan merancang secara komprehensif dari sumber kuasa kepada penerima.
Melalui dengan teliti merancang dan mengoptimumkan modul kuasa, pesawat lapisan dalaman, dan cip bekalan kuasa dapat kita benar -benar mencapai integriti kuasa. Artikel ini akan menyelidiki tiga aspek utama ini untuk menyediakan panduan dan strategi praktikal untuk pereka PCB.
I. Pendawaian susun atur modul kuasa
Modul kuasa adalah sumber tenaga setiap peranti elektronik, prestasi dan susun aturnya secara langsung mempengaruhi kestabilan dan kecekapan keseluruhan sistem. Susun atur dan penghalaan yang betul bukan sahaja dapat mengurangkan gangguan bunyi tetapi juga memastikan aliran arus yang lancar, dengan itu meningkatkan prestasi keseluruhan.
2. Susun atur modul kuasa
1. Pemprosesan Sumber:
Modul kuasa harus diberi perhatian khusus kerana ia berfungsi sebagai titik permulaan kuasa. Untuk mengurangkan pengenalan bunyi, persekitaran di sekitar modul kuasa harus disimpan sebagai bersih yang mungkin untuk mengelakkan perselisihan ke yang lainfrekuensi tinggiatau komponen sensitif bunyi.
2. Tutup ke cip bekalan kuasa:
Modul kuasa hendaklah diletakkan hampir dengan cip kuasa yang mungkin. Ini dapat mengurangkan kerugian dalam proses penghantaran semasa dan mengurangkan keperluan kawasan satah lapisan dalaman.
3. Pertimbangan pelesapan panas:
Modul kuasa boleh menjana haba semasa operasi, jadi ia harus memastikan bahawa tidak ada halangan di atasnya untuk pelesapan haba. Jika perlu, heatsinks atau peminat boleh ditambah untuk penyejukan.
4. Gelung Menimbang:
Apabila mengarahkan, elakkan membentuk gelung semasa untuk mengurangkan kemungkinan gangguan elektromagnet.
Ii. Perancangan reka bentuk kapal terbang dalaman
A. Reka bentuk timbunan lapisan
In Reka bentuk PCB EMC, Reka Bentuk Stack Layer adalah elemen utama yang perlu dipertimbangkan penghalaan dan pengagihan kuasa.
a. Untuk memastikan ciri -ciri impedans yang rendah dari pesawat kuasa dan menyerap gandingan bunyi tanah, jarak antara pesawat kuasa dan tanah tidak boleh melebihi 10 juta, biasanya disyorkan untuk kurang daripada 5 juta.
b. Sekiranya satah kuasa tunggal tidak dapat dilaksanakan, lapisan permukaan boleh digunakan untuk meletakkan satah kuasa. Kuasa dan pesawat tanah bersebelahan membentuk kapasitor pesawat dengan impedans AC minimum dan ciri-ciri frekuensi tinggi yang sangat baik.
c. Elakkan dua lapisan kuasa bersebelahan, terutamanya dengan perbezaan voltan yang besar, untuk mengelakkan gandingan bunyi. Jika tidak dapat dielakkan, tingkatkan jarak antara kedua -dua lapisan kuasa sebanyak mungkin.
d. Pesawat rujukan, terutamanya pesawat rujukan kuasa, harus mengekalkan ciri -ciri impedans yang rendah dan boleh dioptimumkan melalui kapasitor pintasan dan pelarasan lapisan.
B.Multiple Power Segmentation
a. Untuk sumber kuasa jarak jauh tertentu, seperti voltan kerja teras cip IC tertentu, tembaga harus diletakkan pada lapisan isyarat untuk memastikan integriti satah kuasa, tetapi elakkan meletakkan tembaga kuasa pada lapisan permukaan untuk mengurangkan radiasi bunyi.
b. Pemilihan lebar segmentasi mestilah sesuai. Apabila voltan lebih besar daripada 12V, lebarnya boleh menjadi 20-30 juta; Jika tidak, pilih 12-20mil. Lebar segmentasi antara sumber kuasa analog dan digital perlu ditingkatkan untuk mencegah kuasa digital daripada mengganggu kuasa analog.
c. Rangkaian kuasa mudah perlu disiapkan pada lapisan penghalaan, dan rangkaian kuasa yang lebih panjang harus mempunyai kapasitor penapis ditambah.
d. Pesawat kuasa bersegmen harus disimpan secara teratur untuk mengelakkan bentuk yang tidak teratur menyebabkan resonans dan peningkatan impedans kuasa. Jalur panjang dan sempit dan bahagian berbentuk dumbbell tidak dibenarkan.
C.Plane Penapisan
a. Pesawat kuasa hendaklah ditambah rapat dengan satah tanah.
b. Untuk cip dengan frekuensi operasi melebihi 500MHz, terutamanya bergantung pada penapisan kapasitor satah dan menggunakan gabungan penapisan kapasitor. Kesan penapisan perlu disahkan oleh simulasi integriti kuasa.
c. Pasang induktor untuk decoupling kapasitor pada satah kawalan, seperti pelebaran kapasitor memimpin dan meningkatkan vias kapasitor, untuk memastikan bahawa impedans tanah kuasa lebih rendah daripada impedans sasaran.
Iii. Pendawaian susun atur cip kuasa
Cip kuasa adalah teras peranti elektronik, dan memastikan integriti kuasa adalah penting untuk meningkatkan prestasi dan kestabilan peranti. Kawalan integriti kuasa untuk cip kuasa terutamanya melibatkan pengendalian pin kuasa cip dan susun atur yang betul dan pendawaian kapasitor decoupling. Berikut adalah pertimbangan terperinci dan nasihat praktikal mengenai aspek -aspek ini.
A.chip routing pin kuasa
Penghalaan pin kuasa cip adalah bahagian penting kawalan integriti kuasa. Untuk menyediakan bekalan semasa yang stabil, adalah disyorkan untuk menebal penghalaan pin kuasa, secara amnya hingga lebar yang sama dengan pin cip. Biasanya,lebar minimumTidak boleh kurang daripada 8 juta, tetapi untuk hasil yang lebih baik, cuba mencapai lebar 10 juta. Dengan meningkatkan lebar penghalaan, impedans dapat dikurangkan, dengan itu mengurangkan bunyi kuasa dan memastikan bekalan semasa yang mencukupi ke cip.
B.layout dan penghalaan kapasitor decoupling
Decoupling Capacitors memainkan peranan penting dalam kawalan integriti kuasa untuk cip kuasa. Bergantung pada ciri -ciri kapasitor dan keperluan aplikasi, kapasitor decoupling umumnya dibahagikan kepada kapasitor besar dan kecil.
a. Kapasitor besar: Kapasitor besar biasanya diedarkan sama rata di sekitar cip. Oleh kerana kekerapan resonan yang lebih rendah dan radius penapisan yang lebih besar, mereka dapat menapis bunyi frekuensi rendah dan memberikan bekalan kuasa yang stabil.
b. Kapasitor kecil: Kapasitor kecil mempunyai kekerapan resonan yang lebih tinggi dan radius penapisan yang lebih kecil, jadi ia harus diletakkan sedekat mungkin ke pin cip. Meletakkan mereka terlalu jauh mungkin tidak menapis bunyi frekuensi tinggi, kehilangan kesan decoupling. Susun atur yang betul memastikan bahawa keberkesanan kapasitor kecil dalam menapis bunyi frekuensi tinggi sepenuhnya digunakan.
C.wiring kaedah kapasitor decoupling selari
Untuk meningkatkan integriti kuasa, pelbagai kapasitor decoupling sering disambungkan selari. Tujuan utama amalan ini adalah untuk mengurangkan induktansi siri bersamaan (ESL) kapasitor individu melalui sambungan selari.
Apabila selari pelbagai kapasitor decoupling, perhatian harus dibayar kepada penempatan vias untuk kapasitor. Amalan biasa adalah untuk mengimbangi vias kuasa dan tanah. Tujuan utama ini adalah untuk mengurangkan induktansi bersama antara kapasitor decoupling. Pastikan induktansi bersama jauh lebih kecil daripada ESL kapasitor tunggal, supaya impedans ESL keseluruhan selepas paralel pelbagai kapasitor decoupling adalah 1/n. Dengan mengurangkan induktansi bersama, kecekapan penapisan dapat dipertingkatkan dengan berkesan, memastikan kestabilan kuasa yang lebih baik.
Susun aturdan penghalaan modul kuasa, perancangan reka bentuk satah lapisan dalaman, dan pengendalian susun atur dan pendawaian cip kuasa yang betul sangat diperlukan dalam reka bentuk peranti elektronik. Melalui susun atur dan penghalaan yang betul, kami dapat memastikan kestabilan dan kecekapan modul kuasa, mengurangkan gangguan bunyi, dan meningkatkan prestasi keseluruhan. Reka bentuk timbunan lapisan dan segmen kuasa berganda selanjutnya mengoptimumkan ciri -ciri pesawat kuasa, mengurangkan gangguan bunyi kuasa. Pengendalian susun atur cip kuasa dan pendawaian dan decoupling kapasitor adalah penting untuk kawalan integriti kuasa, memastikan bekalan semasa yang stabil dan penapisan bunyi yang berkesan, meningkatkan prestasi peranti dan kestabilan.
Dalam kerja praktikal, pelbagai faktor seperti magnitud semasa, lebar penghalaan, bilangan vias, kesan gandingan, dan lain -lain, perlu dipertimbangkan secara komprehensif untuk membuat susun atur rasional dan keputusan penghalaan. Ikuti spesifikasi reka bentuk dan amalan terbaik untuk memastikan kawalan dan pengoptimuman integriti kuasa. Hanya dengan cara ini, kami dapat menyediakan bekalan kuasa yang stabil dan cekap untuk peranti elektronik, memenuhi permintaan prestasi yang semakin meningkat, dan memacu pembangunan dan kemajuan teknologi elektronik.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Masa Post: Mar-25-2024
