วัตถุประสงค์ของระนาบทองแดงในแหล่งจ่ายไฟสลับคืออะไร?


13

ฉันกำลังดูการรวมตัวแปลงบั๊กเพื่อจ่ายกำลังไมโครคอนโทรลเลอร์ 3.3V และฉันใช้ Power Designer ของ TI เพื่อสร้างโครงร่างที่แนะนำสำหรับพารามิเตอร์ของฉัน

ฉันสังเกตเห็นว่าระนาบทองแดงนั้นค่อนข้างใหญ่เมื่อเทียบกับรอยเท้าของส่วนประกอบที่เกี่ยวข้อง ฉันเข้าใจถึงคุณค่าของการมีระนาบสำหรับพื้นเนื่องจากเป็นจุดอ้างอิงทั่วไป แต่ทำไมถึงมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับการเชื่อมต่ออื่น ๆ มันเป็นเพราะการกระจายความร้อนหรือเหตุผลอื่น ๆ ? (หรือฉันเข้าใจบางอย่างเกี่ยวกับวิธีการอ่านแผนภาพ)

โครงร่าง PCB ที่สร้างโดย Webench


5
เครื่องบินทองแดงขนาดใหญ่ลดการเหนี่ยวนำเพิ่มการจัดการกระแสไฟฟ้าและทำงานเป็นฮีทซิงค์ สิ่งที่เป็นจริงสำหรับระนาบกราวด์ก็เป็นจริงเช่นกันสำหรับการเข้าและออก ฉันหมายถึงกราวด์เป็นเพียงจุดอ้างอิง สัญญาณในคอนเวอร์เตอร์แบบสวิตช์มักจะมีเดือยแหลมขนาดใหญ่ในปัจจุบันและขอบคม จากนั้นจึงลดการเหนี่ยวนำและเพิ่มขีดความสามารถในการจัดการกระแสไฟฟ้าให้น้อยที่สุด
Bimpelrekkie

คำตอบ:


19

ความต้านทานต่ำกว่าการติดตาม

ในการควบคุมการเปลี่ยนความต้านทานการติดตามเรื่องมาก ไม่เพียง แต่ความต้านทานเท่านั้น แต่ยังลดการเหนี่ยวนำและทั้งสองจะลดลงเมื่อใช้แทร็กที่กว้างขึ้น (หรือระนาบ)

Heatsinking

ตัวควบคุมการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าจะสร้างความร้อนซึ่งจะต้องมีการส่งสัญญาณออกจากส่วนประกอบ ทองแดงเป็นตัวนำความร้อนที่ดีมากและใช้เป็นหม้อน้ำในการออกแบบแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์หลายโหมด

ปัญหาการผลิต PCB

เมื่อผลิต PCB ผู้ผลิตมักจะขอให้เปอร์เซ็นต์ของแต่ละชั้นเป็นทองแดง นี่คือเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาที่สม่ำเสมอบน PCB ทั้งหมดในขั้นตอนการชุบรวมถึงการขยายและการหดตัวสม่ำเสมอภายใต้อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง


11

ความร้อนและความต้านทานต่ำสำหรับเส้นทางปัจจุบันสูง พื้นที่บางส่วนของบอร์ดนี้อาจไม่สำคัญ แต่เมื่อคุณมีพื้นที่บอร์ดว่างเปล่ามันจะให้ความปลอดภัยเพิ่มเล็กน้อย

โดยทั่วไปไม่ใช่ความคิดที่ดีที่จะสร้างพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับโหนดสวิตชิ่ง (อาจอยู่ที่ด้านล่างขวาของรูปภาพนี้ แต่ยากที่จะบอกโดยไม่มีหมายเลขชิ้นส่วน / แผนผัง / ฯลฯ ) เนื่องจากขอบอย่างรวดเร็วของโหนดสวิตชิ่งสามารถ ปัญหาอีเอ็มไอและพื้นที่ขนาดใหญ่สร้างทั้งเสาอากาศและความจุ (sp?) คู่สัญญาณไปยังระนาบกราวด์และร่องรอยอื่น ๆ ที่อาจสร้างเสียงพื้นดิน


มันเป็นโหนดสวิตชิ่งอย่างน้อยถ้าฉันเข้าใจวงจรอย่างถูกต้อง ขนาดในเค้าโครงปัจจุบัน "ใหญ่" - ควรเล็กกว่านี้หรือไม่
chrylis -on strike-

1
ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์เชิงความร้อนที่ครอบคลุมความถี่ของการทำงานของ SMPS อัตราการเพิ่มขึ้นและลดลงบนสวิตช์ DCR ของตัวเหนี่ยวนำและความถี่สูงที่สูญเสียแกนกลางในสิ่งอื่น ๆ การออกแบบ SMPS ไม่ใช่เวทมนตร์ดำ แต่มีส่วนเกี่ยวข้องและต้องการภูมิหลังที่ดีในทฤษฎีที่เป็นทางการ นั่นคือเหตุผลที่ TI และคนอื่น ๆ นำเสนอเครื่องมือออกแบบ SMPS ออนไลน์ที่ทำการวิเคราะห์ส่วนใหญ่ / ทั้งหมดสำหรับคุณ
Dean Franks

ขอบคุณฉันจะลองใช้เลย์เอาต์ที่เก็บแล้ว ฉันมี E&M ที่เป็นทางการมากพอที่จะดูสิ่งนี้พูดว่า "เฮ้มีอะนาล็อกซับซ้อนเกิดขึ้น! และถามคนอื่น
chrylis -on strike-
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.