優(yōu)化PCB布局提升轉(zhuǎn)換器性能

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優(yōu)化PCB布局提升轉(zhuǎn)換器性能
對(duì)于開(kāi)關(guān)模式轉(zhuǎn)換器而言，出色的印制電路板（PCB）布局對(duì)獲得最佳系統(tǒng)性能至關(guān)重要。若PCB設(shè)計(jì)不當(dāng)，則可能造成以下后果：對(duì)控制電路產(chǎn)生太多噪聲而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在PCB跡線上產(chǎn)生過(guò)多損耗而影響系統(tǒng)效率；造成過(guò)多的電磁干擾而影響系統(tǒng)的兼容性。
　　ZXLD1370是一款多拓?fù)溟_(kāi)關(guān)模式LED驅(qū)動(dòng)控制器，每個(gè)不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中都嵌有外部開(kāi)關(guān)器件。該LED驅(qū)動(dòng)器適用于降壓、升壓或降壓-升壓模式。
　　本文將以ZXLD1370器件為例，討論P(yáng)CB設(shè)計(jì)的考慮因素并提供相關(guān)建議。
　　考慮跡線寬度
　　對(duì)于開(kāi)關(guān)模式的電源電路，主開(kāi)關(guān)和相關(guān)功率器件載有大電流。用于連接這些器件的跡線具有與其厚度、寬度和長(zhǎng)度相關(guān)的電阻。電流流經(jīng)跡線時(shí)產(chǎn)生的熱量不僅會(huì)降低效率，而且會(huì)使跡線的溫度上升。為了限制溫升，確保跡線寬度足以應(yīng)對(duì)額定開(kāi)關(guān)電流非常重要。
　　以下方程顯示了溫升與跡線橫截面積之間的關(guān)系。
　　
　　對(duì)于用表貼器件設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器應(yīng)用而言，PCB上的銅面亦可用作功率器件的散熱器。因傳導(dǎo)電流引起的跡線溫升應(yīng)被降到最低。建議把跡線溫升限制在5oC以下。
　　
　　考慮跡線布局
　　必須合理設(shè)計(jì)跡線布局，才能達(dá)到ZXLD1370 LED驅(qū)動(dòng)器的最佳性能。以下指引可以讓基于ZXLD1370的應(yīng)用設(shè)計(jì)無(wú)論是在降壓模式還是升壓模式下都能獲得最大性能。
　　降壓模式
　　圖1顯示了ZXLD1370在降壓模式下工作的典型原理圖。主要開(kāi)關(guān)回路由Q1、D1、L1及輸入去耦電容C3、由LED形成的負(fù)載、輸出濾波電容C5和檢測(cè)電阻組成。

　　C2是ZXLD1370的去耦電容電源軌。要保障ZXLD1370的穩(wěn)定工作，C3應(yīng)以最短的PCB跡線長(zhǎng)度，直接與ZXLD1370的VIN和GND腳相連。
　　為說(shuō)明開(kāi)啟和關(guān)閉階段的電流方向，圖2對(duì)原理圖進(jìn)行重新繪制，將開(kāi)關(guān)電路放在了原理圖的右邊。

　　在開(kāi)啟階段（Q1開(kāi)啟），關(guān)閉階段遺留的電感電流將流過(guò)主開(kāi)關(guān)Q1.開(kāi)關(guān)電流路徑的突變將使導(dǎo)線（在圖中以紫色突出顯示，即Q1漏極和D1陰極之間的導(dǎo)線、Q1源極和C3之間的導(dǎo)線以及D1和C3之間的導(dǎo)線）內(nèi)產(chǎn)生較大的電流變化（di/dt）。
　　在關(guān)閉階段（Q1關(guān)閉），開(kāi)啟階段存儲(chǔ)的電感電流將流過(guò)續(xù)流整流器D1.開(kāi)關(guān)電流路徑的突變將使紫色突出顯示的相同導(dǎo)線內(nèi)產(chǎn)生較大的電流變化（di/dt）。
　　由開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的尖峰電壓的大小與突出顯示的跡線的電阻和寄生電感有關(guān)。要把開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的尖峰電壓降到最低，就需要確保這些跡線夠短、夠?qū)挕?br />     麥斯艾姆（massembly）貼片知識(shí)課堂，用通俗的文字介紹專業(yè)貼片知識(shí)。麥斯艾姆科技，全國(guó)首家PCB(麥斯艾姆知識(shí)課堂)樣板打板，元器件代采購(gòu)，及貼片的一站式服務(wù)提供者！
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2013-5-6 14:32 上傳

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