優(yōu)化PCB布局提升轉(zhuǎn)換器性能

對(duì)于開關(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)生過多損耗而影響系統(tǒng)效率;造成過多的電磁干擾而影響系統(tǒng)的兼容性。

ZXLD1370是一款多拓?fù)溟_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)于開關(guān)模式的電源電路，主開關(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。

內(nèi)部跡線：I=0.024×dT0.44×A0.725

外部跡線：I=0.048×dT0.444×A0.725

其中：I=最大電流(A);dT=高于環(huán)境的溫升(℃);A=橫截面積(mil2)。

表1顯示了相對(duì)電流容量的最小跡線寬度。這是基于1oz/ft2 (35μm)銅箔在跡線溫度升高20oC下的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

表1：外部跡線寬度與電流容量(20oC溫升)。

對(duì)于用表貼器件設(shè)計(jì)的開關(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。

表2顯示了相對(duì)電流容量的最小跡線寬度。這是基于1oz/ft2 (35μm)銅箔在跡線溫度升高5oC下的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

表2：外部跡線寬度與電流容量(5oC溫升)。