Anahtarlama güç kaynağındaki bakır düzlemlerin amacı nedir?

13

3.3V mikrodenetleyiciye güç sağlamak için bir kova dönüştürücü eklemeye bakıyorum ve parametrelerim için önerilen bir düzen oluşturmak için TI'nin Güç Tasarımcısı'nı kullandım.

Bakır düzlemlerin, ilgili bileşenlerin ayak izlerine kıyasla oldukça büyük olduğunu fark ettim. Yer için bir uçağa sahip olmanın değerini anlıyorum, çünkü bu ortak bir referans noktası, ancak diğer bağlantılar için neden bu kadar geniş alanlar var? Isı yayılımı mı yoksa başka neden (ler) mi? (Ya da diyagramın nasıl okunacağı hakkında bir yanlış anlama mı yapıyorum?)

switch-mode-power-supply layout

— chrylis-grev-
kaynak

5

Büyük bakır düzlemler endüktansı en aza indirir, akım yönetimini arttırır ve aynı zamanda soğutucu olarak da çalışır. Zemin düzlemleri için geçerli olan, giriş ve çıkışlar için de geçerlidir. Yani, zemin sadece bir referans noktasıdır. Anahtarlamalı dönüştürücülerdeki sinyaller genellikle büyük akım artışlarına ve keskin kenarlara sahiptir. Ardından endüktansı en aza indirmek ve akım taşıma kapasitesini arttırmak önemlidir.

— Bimpelrekkie

19

Düşük iz empedansı

Bir anahtarlama regülatöründe, iz empedansı çok önemlidir . Daha geniş izler (veya düzlemler) kullanıldığında sadece direnç değil, aynı zamanda endüktans ve her ikisi de azalır.

Heatsinking

Bir anahtarlama regülatörü, bileşenden kanalize edilmesi gereken ısı üretir. Bakır çok iyi bir ısı iletkendir ve birçok anahtarlamalı güç kaynağı tasarımında radyatör olarak kullanılır.

PCB Üretim sorunları

PCB üretirken, üreticiler genellikle her katmanın belirli bir yüzdesinin bakır olmasını ister. Bu, kaplama fazındaki tüm PCB üzerinde eşit bir kalınlığın yanı sıra sıcaklık değişimleri altında düzgün bir genişleme ve daralma sağlamaktır.

— Sclrx
kaynak

11

Yüksek akım yolları için ısı ve düşük empedans. Bu tahtadaki bazı arazi alanı kritik olmayabilir, ancak boş tahta alanınız olduğunda biraz daha fazla güvenlik payı sağlar.

Anahtarlama düğümü için büyük bir arazi alanı oluşturmak iyi bir fikir değildir (muhtemelen bu görüntünün sağ alt tarafında, ancak parça numaraları / şematik / vb. Olmadan söylemek zor), çünkü anahtarlama düğümündeki hızlı kenarlar bir EMI problemi ve geniş arazi alanı hem bir anten oluşturur hem de kapasiteyle (sp?) Sinyali zemin düzlemine ve muhtemelen zemin gürültüsü oluşturabilecek diğer izlere bağlar.

— Dean Franks
kaynak

En azından şemayı doğru anlarsam, anahtarlama düğümüdür. Geçerli düzendeki boyut "büyük" mü - daha küçük olmalı mı?

— chrylis -on strike-

1

Bu, kapsamlı bir termal analize, SMPS'nin çalışma sıklığına, anahtardaki yükselme ve düşme oranına, indüktörün DCR'sine ve yüksek frekansta diğer şeyler arasında çekirdek kayıplarına bağlıdır. SMPS tasarımı kara büyü değildir, ancak dahil olur ve resmi teoride iyi bir arka plan gerektirir. Bu nedenle TI ve diğerleri, analizlerin çoğunu sizin için yapan çevrimiçi SMPS tasarım araçları sunar.

— Dean Franks

Teşekkürler, o zaman hazır olan düzen ile gitmeye çalışacağım. Buna bakmak için yeterince resmi E&M var, "hey, karmaşık analog var!" ve başka birine sorun.

— chrylis -on strike-