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InnoSwitch3-AQ 電源電路PCB元器件擺放和布局規(guī)則

Power Integrations公司的InnoSwitch3-AQ適合汽車應(yīng)用的集成750 V、900 V及1700 V開(kāi)關(guān)和FluxLink反饋技術(shù)的恒壓/恒流準(zhǔn)諧振反激式開(kāi)關(guān)IC,在設(shè)計(jì)中無(wú)需使用散熱片,可在190VDC至450VDC的輸入范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過(guò)94%的效率,為保證設(shè)計(jì)中在電磁干擾抗擾度、環(huán)境溫度性能、空間優(yōu)化元件布局和電源壽命和可靠性方面更好的提升,特通過(guò)PCB元器件擺放和布局規(guī)則進(jìn)行一下說(shuō)明:

1、電氣間隙和爬電距離

根據(jù)IEC 60664-1/4計(jì)算爬電距離和電氣間隙要求,(1) 初級(jí)到初級(jí)的功能/基本絕緣;(2) 次級(jí)到初級(jí)的加強(qiáng)絕緣;(3) 應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)之間具有高壓的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行爬電和間隙計(jì)算;(4) 確保根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用環(huán)境考慮到污染程度、海拔高度和濕度;

2、控制元件:應(yīng)盡可能靠近InnoSwitch3-AQ IC放置。應(yīng)按照以下放置優(yōu)先級(jí)進(jìn)行放置:涉及(1) CBPP、CBPS、CFWD、CFB和CIS ;(2)RBIAS(在CBPP旁)、RFWD(在CFWD旁);(3) RFB_LOWER(在CFB旁)和RIS(在CIS旁);(4) RFB_UPPER、RFF和CFF 5) 初級(jí)和次級(jí)OV元件;

3、控制元件布線控制元件之間的布線盡量簡(jiǎn)短,盡可能避免使用過(guò)孔;

4、輸入CMC使CMC的輸入和輸出節(jié)點(diǎn)盡可能遠(yuǎn)離,以防止噪聲通過(guò)輸電線耦合;

5、輸入電容將輸入電容靠近變壓器和InnoSwitch3-AQ IC放置,以盡量減少初級(jí)環(huán)路面積;

6、緩沖器網(wǎng)絡(luò)將緩沖器元件靠近放置,以盡量減少初級(jí)緩沖器環(huán)路 面積;

7、偏置電壓元件將偏置元件(CBIASx、DBIAS)靠近變壓器偏置繞組引腳放置,盡量減少偏置環(huán)路面積;

8、 SR FET和輸出電容靠近次級(jí)變壓器引腳放置,盡量減少次級(jí)環(huán)路面積;

9、SR FET RC緩沖器放置在SR FET旁,最好位于同一層;

10、RSENSE和DIS放置RSENSE,讓其到RIS和CIS引腳的通路最短、最直接。DIS、CIS 和RIS盡可能靠近IS引腳;

11、高dv/dt節(jié)點(diǎn)對(duì)于以下高dv/dt節(jié)點(diǎn),盡量減少鋪銅面積和走線長(zhǎng)度:a) InnoSwitch3-AQ漏極。b) 從SR FET到RFWD的走線(使用低走線寬度);

12、高di/dt環(huán)路除了緊湊擺放元件之外,高di/dt回路的布線應(yīng)減少回路所包圍的面積;

13、過(guò)孔通過(guò)過(guò)孔連接的信號(hào),且需要在與信號(hào)原始GND平面不相鄰的層上繼續(xù)傳輸?shù)男盘?hào),必須附有單獨(dú)的GND過(guò)孔。該過(guò)孔允許返回電流輕松傳輸?shù)讲煌腉ND平面或返回通路走線;

14、相互交叉的信號(hào)如果不可避免,則位于不同層且相互交叉的信號(hào)必須始終在其層之間有一個(gè)GND層。理想情況下,每個(gè)信號(hào)層都必須在相鄰層上有自己的GND層。

以上規(guī)則在設(shè)計(jì)電源布局時(shí)必須考慮,以免在電源設(shè)計(jì)中出現(xiàn)性能偏差。

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htwdb
LV.8
2
05-25 16:51

超過(guò)94%的效率,InnoSwitch3-AQ產(chǎn)品的性能指標(biāo)是非常不錯(cuò)的

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06-09 15:05

偏置元件(如電容CBIASx和二極管DBIAS)靠近變壓器偏置繞組引腳放置,主要是為了減少寄生效應(yīng),提高偏置電源的穩(wěn)定性

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06-10 09:36

電源的PCB設(shè)計(jì)走線非常重要,哪些高壓強(qiáng)電、弱電、信號(hào)等等,是否有轉(zhuǎn)筒的軟件可以對(duì)于設(shè)計(jì)規(guī)則輔助管理?

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06-10 09:38
@方笑塵MK
偏置元件(如電容CBIASx和二極管DBIAS)靠近變壓器偏置繞組引腳放置,主要是為了減少寄生效應(yīng),提高偏置電源的穩(wěn)定性

‌偏置電路常用的形式都有哪些?

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htwdb
LV.8
6
06-12 09:52
@ddgkss_131
‌偏置電路常用的形式都有哪些?

固定偏置電路、分壓式偏置電路、自偏置電路、電流源偏置、有源負(fù)載偏置、 零偏置、溫度補(bǔ)償偏置、動(dòng)態(tài)偏置等

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only one
LV.8
7
06-22 23:33

根據(jù)IEC 60664-1/4計(jì)算爬電距離和電氣間隙要求,(1) 初級(jí)到初級(jí)的功能/基本絕緣;(2) 次級(jí)到初級(jí)的加強(qiáng)絕緣;(3) 應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)之間具有高壓的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行爬電和間隙計(jì)算;(4) 確保根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用環(huán)境考慮到污染程度、海拔高度和濕度;安規(guī)非常重要

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沈夜
LV.8
8
06-23 00:06

如何在190V至450V 輸入范圍內(nèi)確保高94%效率?

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tanb006
LV.10
9
06-23 15:52

如果全都按以上規(guī)則,你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多規(guī)則相互打架。以至于幾乎不可能滿足所有規(guī)則。

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tanb006
LV.10
10
06-25 14:17

除了以上規(guī)則,還可以立體式擺放。比如利用MOS的散熱板作為引出端,把RCD做到一塊小板上立在變壓器和MOS之間,可以使高尖峰電路遠(yuǎn)離底板零件,從而減小對(duì)底板零件的干擾。

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htwdb
LV.8
11
06-27 08:08
@ddgkss_131
電源的PCB設(shè)計(jì)走線非常重要,哪些高壓強(qiáng)電、弱電、信號(hào)等等,是否有轉(zhuǎn)筒的軟件可以對(duì)于設(shè)計(jì)規(guī)則輔助管理?

前期可以使用 PI Expert(Power Integrations)生成初始布局建議

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htwdb
LV.8
12
06-27 08:09
@沈夜
如何在190V至450V輸入范圍內(nèi)確保高94%效率?

交錯(cuò)PFC可在寬電壓范圍保持>98%效率,LLC諧振變換器可實(shí)現(xiàn)全負(fù)載范圍ZVS/ZCS。

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htwdb
LV.8
13
06-27 08:11
@tanb006
除了以上規(guī)則,還可以立體式擺放。比如利用MOS的散熱板作為引出端,把RCD做到一塊小板上立在變壓器和MOS之間,可以使高尖峰電路遠(yuǎn)離底板零件,從而減小對(duì)底板零件的干擾。

立體布局針對(duì)EMI抑制可以將高頻噪聲源(如開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn))抬離主板,降低共模噪聲耦合(實(shí)測(cè)可減少6-8dB輻射)

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dy-mb2U9pBf
LV.8
14
06-29 18:58

InnoSwitch3-AQ很適合用于汽車應(yīng)用的集成750 V、900 V及1700 V開(kāi)關(guān)和FluxLink反饋技術(shù)的恒壓/恒流準(zhǔn)諧振反激式開(kāi)關(guān)。

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