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开关电源之PCB回流问题的解决方法
来源:东莞市成良智能科技 发布时间:2020-12-10 点击量:1367
在开关电源之PCB板上引起回流问题芯片互连,下面具体对这因素进行分析。
芯片互连引起的回流问题。当数字电路工作时,将发生高、低电压之间的转换,这就引起瞬态负载电流从电源流入电路或由电路流入地线。对于数字器件而言,它引脚输入电阻可以认为无穷大,相当于开路,事实上,开关电源之回路电流是通过芯片与电源和地平面产生的分布电容和分布电感来返回的。以下以集电极输出电路作为输出信号的内部电路为例进行分析。
开关电源之PCB回流问题的解决方法驱动端从低电平变化到高电平。当输出信号由低电平跳变为高电平时,相当于输出引脚对传输线输出一个电流,由于输入电阻无穷大,我们认为对于芯片而言,没有电流从输入管腿上流入即 ,那么,这个电流必须返回到输出芯片的电源管腿上。
① 信号走线与电源平面紧邻
驱动端对信号走线和电源平面及终端负载构成的传输线进行充电,电流从驱动器的电源管脚进入器件,并从驱动器输出端流向负载端;高频瞬态返回电流在信号走线下方的电源平面上回流到驱动器的输出端,返回电流直接通过电源平面,从驱动器的电源管脚进入驱动器,构成电流环路。
② 信号走线与地平面紧邻
驱动器对信号走线和电源平面及终端负载构成的传输线进行充电,电流从驱动器的电源管脚进入器件,并从驱动器输出端流向负载端。
开关电源之PCB回流问题的解决方法驱动端从高电平变化到低电平,相当于输出引脚吸收传输线上的电流。① 信号走线与电源平面紧邻
负载对信号走线和电源平面及驱动器输出端构成的传输线进行放电,电流从驱动器的输出管脚进入器件,从驱动器的地管脚流出,进入地平面,并通过在驱动器地管脚附近的电源平面和地平面耦合电容,跨越到电源平面,返回负载端。高频瞬态返回电流在信号走线下方的开关电源平面上回流到负载端,构成电流环路。
② 信号走线与地平面紧邻
负载对信号走线和开关电源平面及驱动器输出端构成的传输线进行放电,电流从驱动器的输出管脚进入器件,从驱动器的地管脚流出,进入地平面,返回负载端;高频瞬态返回电流在信号走线下方的地平面上回流到负载端,构成电流环路。
在驱动器的输出管脚、地管脚附近,应当布放开关电源平面和地平面的耦合电容,为返回电流提供返回通路,否则,返回电流将寻找近的电源平面和地平面的耦合途径进行回流(使得回流途径难以预知和控制,从而对其他走线造成串扰)。
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