0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

PCB布局的关键:开关节点波形?

深圳比创达EMC 来源:jf_99355895 作者:jf_99355895 2023-08-02 15:19 次阅读

PCB布局的关键:开关节点波形?|深圳比创达EMC(1)

PCB布局的关键:开关节点波形?相信不少人是有疑问的,今天深圳市比创达电子科技有限公司就跟大家解答一下!

开关稳压器或功率变换器电路的开关节点是关键的传导路径,在进行PCB布局时需要特别注意。该电路节点将一个或多个功率半导体开关(例如MOSFET二极管)连接到磁能存储设备(例如电感或变压器绕组),其开关信号包含了快速切换的dV/dt电压和dI/dt电流,它们很容易耦合到周围的电路上并产生噪声问题,可能导致PCB和系统无法满足严格的电磁兼容性(EMC)要求。

本文将介绍最基本的开关节点波形,助您了解如何在PCB路由时确定适当的开关(SW)节点走线尺寸,并了解开关节点中电场(E场)和磁场(H场)产生的近场耦合效应。

PCB布局的关键:开关节点波形?(1)接下来就跟着深圳比创达EMC小编一起来看下吧!

开关节点波形

在开始这部分关键走线的PCB设计之前,首先要了解开关节点上的电流和电压波形。尤其需要在布局之前先查看和了解开关电压、时变电流和开关频率的波形。

我们以MPS的降压(buck)变换器MPQ4430为例进行说明(见图1)。降压变换器MPQ4430集成了上管和下管FET,能够提供高达3.5A的负载电流。

wKgZomTKA4SADbdJAAMP_RUaa1c954.jpg

图1: MPQ4430降压变换器示例

在这个示例中,利用MPS的DC/DC在线设计师工具将MPQ4430稳压器设计为从12V降压至3.3V,同时提供3A的最大负载电流。图1中的开关节点以红色标记为VSW。请注意,本文中的“VSW”和“the SW 节点”都表示开关节点,可互换使用。

图2中显示了在其开关节点上测得的开关电压波形和电感电流波形。电压波形以500kHz的频率在12V和略低于0V的电压之间切换,但上升/下降时间则在极低的纳秒范围以内。如此大的dV/dt产生了噪声频谱高达数十至数百兆赫兹的强电场(E场)。

wKgaomTKA4WAG6S8AAR8U1-DXKE259.jpg

图2: 降压变换器的开关节点波形

由于降压变换器在连续导通模式下工作,因此电感电流始终为正,并且永不会达到0A。电流在降压变换器导通期间上升至约3.4A,在关断周期中降至约2.6A。平均3A的电流提供给负载。电感阻止了电流的快速变化,因此电流波形不会像开关电压那样具有陡峭的过渡边沿。

尽管dI / dt不太大,但在500kHz的开关频率下仍存在纹波电流,会产生强时变磁场(H场)。对附近对该频率范围敏感的电路来说,该磁场可能造成潜在问题。

综上所述,相信通过本文的描述,各位对PCB布局的关键:开关节点波形都有一定了解了吧,有疑问和有不懂的想了解可以随时咨询深圳比创达这边。今天就先说到这,下次给各位讲解些别的内容,咱们下回见啦!也可以关注我司wx公众平台:深圳比创达EMC!

以上就是深圳市比创达电子科技有限公司小编给您们介绍的PCB布局的关键:开关节点波形的内容,希望大家看后有所帮助!

深圳市比创达电子科技有限公司成立于2012年,总部位于深圳市龙岗区,成立至今一直专注于EMC电磁兼容领域,致力于为客户提供最高效最专业的EMC一站式解决方案,业务范围覆盖EMC元件的研发、生产、销售及EMC设计和整改。

审核编辑:汤梓红

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 变换器
    +关注

    关注

    17

    文章

    2027

    浏览量

    108399
  • emc
    emc
    +关注

    关注

    165

    文章

    3644

    浏览量

    181174
  • PCB
    PCB
    +关注

    关注

    1

    文章

    1579

    浏览量

    13204
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    探讨DC/DC转换器中实际电路模型和开关节点的振铃

    实际的印刷电路板中存在电路图中没有的成分,因此,比如开关节点中如果布局不当,会随着开关而产生较大振铃,可能导致无法正常工作或噪声较多等问题。
    发表于 04-05 10:25 4265次阅读
    探讨DC/DC转换器中实际电路模型和<b class='flag-5'>开关节点</b>的振铃

    PCB布局关键开关节点走线尺寸满足电流?(3)

    PCB布局关键开关节点走线尺寸满足电流?|深圳比创达EMC(3)
    的头像 发表于 08-08 11:00 1089次阅读

    升压转换器开关节点的振铃最小化-PMP-便携式电源应用

    升压转换器开关节点的振铃最小化-PMP-便携式电源应用摘要问题的描述图一 的电路图展示了由寄生电感及电容所构成的升压转换器的关键环路,电感及电容分别以 LPAR 和 CPAR标签进行参考标注。两个
    发表于 09-25 08:45

    电源技巧#7:通过更好的去耦减少开关节点振铃

    高电流,负载点(POL)降压转换器利用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)为输出滤波器提供脉冲宽度调制(PWM)脉冲序列。降压转换器功率级元件的布局将直接影响开关节点上的振铃幅度,如果控制
    发表于 09-26 10:43

    控制同步降压转换器中的开关节点振铃

    控制同步降压转换器中的开关节点振铃
    发表于 09-26 10:47

    开关节点的振铃

    存在电路图中没有的成分,因此,比如开关节点中如果布局不当,会随着开关而产生较大振铃,可能导致无法正常工作或噪声较多等问题。现在应该明白关于PCB
    发表于 12-03 14:33

    方波波形开关节点概述

    所有功率级设计者期望在开关节点看到完美的方波波形。快速上升/下降边降低了开关损耗,而低过冲和振铃最小化功率FET上的电压应力。采用TI最新的GaN技术设计,图1a所示的功率级开关节点
    发表于 08-26 04:45

    方波波形开关节点为什么受欢迎

    采用TI最新的GaN技术设计,图1a所示的功率级开关节点波形真的引人瞩目。其在120V / ns转换速率下,从0V升到480V,并具有小于50V的过冲。 图1:TI 600V半桥功率级——开关
    发表于 11-15 06:43

    LMG3410:方波波形开关节点几乎完美,你值得拥有

    所有功率级设计者期望在开关节点看到完美的方波波形。快速上升/下降边降低了开关损耗,而低过冲和振铃最小化功率FET上的电压应力。
    发表于 07-10 14:50 2950次阅读
    LMG3410:方波<b class='flag-5'>波形</b><b class='flag-5'>开关节点</b>几乎完美,你值得拥有

    方波波形开关节点大受欢迎

    方波波形开关节点大受欢迎
    发表于 11-02 08:16 0次下载
    方波<b class='flag-5'>波形</b><b class='flag-5'>开关节点</b>大受欢迎

    DC/DC转换器的基板布局-开关节点的振铃

    在探讨DC/DC转换器的PCB布局之前,需要了解实际的印刷电路板中存在寄生电容和寄生电感。它们的影响之大超出想象,即使电路没错,因布局而产生无法按预期工作的情况,往往是因为对它们的考虑不足。本次就“
    的头像 发表于 02-23 09:33 805次阅读
    DC/DC转换器的基板<b class='flag-5'>布局</b>-<b class='flag-5'>开关节点</b>的振铃

    方波波形开关节点大受欢迎

    GaN FET具有低端子电容,因而可快速切换。然而,当GaN半桥在高di / dt条件下切换时,功率环电感在高压总线和开关节点处引入振铃/过冲。这限制了GaN FET的快速切换功能。
    的头像 发表于 04-10 09:14 358次阅读
    方波<b class='flag-5'>波形</b><b class='flag-5'>开关节点</b>大受欢迎

    使用RC缓冲电路去除开关节点谐波噪声

    引言:降压转换器IC的开关节点容易产生很多高次谐波噪声,缓冲电路作为除去这些高次谐波噪声的手段之一,本节简述如何使用RC缓冲电路去除开关节点谐波噪声。
    的头像 发表于 06-28 15:56 1660次阅读
    使用RC缓冲电路去除<b class='flag-5'>开关节点</b>谐波噪声

    PCB布局关键:尽量缩短开关节点走线长度?

    PCB布局关键:尽量缩短开关节点走线长度?|深圳比创达EMC(2)
    的头像 发表于 08-07 11:20 707次阅读
    <b class='flag-5'>PCB</b><b class='flag-5'>布局</b>的<b class='flag-5'>关键</b>:尽量缩短<b class='flag-5'>开关节点</b>走线长度?

    DC-DC的开关节点振铃控制方式

    (指MOS上升时间和下降时间变短)提高以后,电磁干扰EMI随之增加。同步降压DC-DC中,高速开关的场效应管在开关节点会有巨大的电压过冲和振铃,振铃的大小与高侧MOS的开关速度以及布局
    发表于 08-30 16:28 1246次阅读
    DC-DC的<b class='flag-5'>开关节点</b>振铃控制方式