Mail:info@anke-pcb.com
WhatApp / WeChat: 008618589033832
Skype: sannyduanbsp
Trois aspects pour sécuriser l'intégrité de la puissance dansconception de PCB
Dans la conception électronique moderne, l'intégrité de la puissance est une partie indispensable de la conception des PCB. Pour assurer le fonctionnement et les performances stables des appareils électroniques, nous devons considérer et concevoir de manière approfondie de la source d'alimentation au récepteur.
En concevant et en optimisant soigneusement les modules d'alimentation, les plans de couche intérieure et les puces d'alimentation puissantes pouvons-nous vraiment obtenir une intégrité de puissance. Cet article se plongera dans ces trois aspects clés pour fournir des conseils et des stratégies pratiques pour les concepteurs de PCB.
I. Câblage de disposition du module d'alimentation
Le module d'alimentation est la source d'énergie de tous les dispositifs électroniques, ses performances et sa disposition affectent directement la stabilité et l'efficacité de l'ensemble du système. La disposition et le routage corrects peuvent non seulement réduire les interférences de bruit, mais également assurer un flux de courant lisse, améliorant ainsi les performances globales.
2. Disposition du module de puissance
1. Traitement de la source:
Le module d'alimentation doit être accordé une attention particulière car elle sert de point de départ de la puissance. Pour réduire l'introduction du bruit, l'environnement autour du module d'alimentation doit être maintenu aussi propre que possible pour éviter la contorhaute fréquenceou composants sensibles au bruit.
2. Closez à la puce d'alimentation:
Le module d'alimentation doit être placé aussi près que possible de la puce alimentée. Cela peut réduire les pertes dans le processus de transmission actuel et réduire les exigences de zone du plan de la couche intérieure.
3.Héner les considérations de dissipation:
Le module d'alimentation peut générer de la chaleur pendant le fonctionnement, il convient donc de s'assurer qu'il n'y a pas d'obstructions au-dessus pour la dissipation de la chaleur. Si nécessaire, les dissipateurs thermiques ou les ventilateurs peuvent être ajoutés pour le refroidissement.
4. Average des boucles:
Lors du routage, évitez de former des boucles de courant pour réduire la possibilité d'interférence électromagnétique.
Ii Planification de la conception de l'avion de couche intérieure
A. Conception de pile de calques
In Conception EMC de PCB, la conception de la pile de couche est un élément clé qui doit considérer le routage et la distribution d'alimentation.
un. Pour garantir de faibles caractéristiques d'impédance du plan d'alimentation et absorber le couplage du bruit du sol, la distance entre les plans de puissance et de sol ne doit pas dépasser 10mil, généralement recommandée à moins de 5 mil.
né Si un seul plan d'alimentation ne peut pas être mis en œuvre, une couche de surface peut être utilisée pour disposer le plan d'alimentation. Les plans de puissance et de sol étroitement adjacents forment un condensateur plan avec une impédance AC minimale et d'excellentes caractéristiques à haute fréquence.
c. Évitez les deux couches de puissance adjacentes, en particulier avec des différences de tension importantes, pour éviter le couplage du bruit. S'il est inévitable, augmentez autant que possible l'espacement entre les deux couches de puissance.
d. Les plans de référence, en particulier les plans de référence de puissance, devraient maintenir des caractéristiques de faible impédance et peuvent être optimisés grâce aux condensateurs de contournement et aux ajustements de couche.
B.Multiple Segmentation de puissance
un. Pour des sources d'alimentation à petite portée spécifiques, telles que la tension de travail centrale d'une certaine puce IC, le cuivre doit être posé sur la couche de signal pour assurer l'intégrité du plan d'alimentation, mais éviter de posera le cuivre de puissance sur la couche de surface pour réduire le rayonnement du bruit.
né La sélection de la largeur de segmentation devrait être appropriée. Lorsque la tension est supérieure à 12V, la largeur peut être de 20 à 30 mil; Sinon, choisissez 12-20mil. La largeur de segmentation entre les sources d'énergie analogique et numérique doit être augmentée pour empêcher la puissance numérique d'interférer avec la puissance analogique.
c. Les réseaux d'alimentation simples doivent être terminés sur la couche de routage, et les réseaux d'alimentation plus longs doivent avoir des condensateurs de filtrage ajoutés.
d. Le plan d'alimentation segmenté doit être maintenu régulier pour éviter les formes irrégulières provoquant une résonance et une augmentation de l'impédance de puissance. Les bandes longues et étroites et les divisions en forme de haltère ne sont pas autorisées.
C. Filtrage du plan
un. Le plan d'alimentation doit être étroitement couplé au plan de sol.
né Pour les puces avec des fréquences de fonctionnement dépassant 500 MHz, comptez principalement sur le filtrage du condensateur en plan et utilisez une combinaison de filtrage des condensateurs. L'effet de filtrage doit être confirmé par la simulation d'intégrité de la puissance.
c. Installez les inductances pour les condensateurs de découplage sur le plan de contrôle, tels que l'élargissement des condensateurs et l'augmentation des vias des condensateurs, pour s'assurer que l'impédance de sol de puissance est inférieure à l'impédance cible.
Iii. Câblage de disposition de la puce d'alimentation
La puce d'alimentation est au cœur des appareils électroniques et garantissant son intégrité de puissance est crucial pour améliorer les performances et la stabilité des appareils. Le contrôle de l'intégrité de l'alimentation pour les puces d'alimentation implique principalement le routage de la manipulation des broches d'alimentation des puces et la disposition et le câblage corrects des condensateurs de découplage. Ce qui suit détaillera les considérations et les conseils pratiques concernant ces aspects.
A. Routage d'épingle d'alimentation de puce
Le routage des broches de puissance des puces est une partie cruciale du contrôle de l'intégrité de la puissance. Pour fournir une alimentation à courant stable, il est recommandé d'épaissir le routage des broches d'alimentation, généralement sur la même largeur que les broches de puce. En règle générale, leLargeur minimalene devrait pas être inférieur à 8 mil, mais pour de meilleurs résultats, essayez d'atteindre une largeur de 10mil. En augmentant la largeur de routage, l'impédance peut être réduite, réduisant ainsi le bruit de puissance et garantissant une alimentation en courant suffisante à la puce.
B.layout et routage des condensateurs de découplage
Les condensateurs de découplage jouent un rôle important dans le contrôle de l'intégrité de la puissance pour les puces d'alimentation. Selon les caractéristiques des condensateurs et les exigences d'application, les condensateurs de découplage sont généralement divisés en grands et petits condensateurs.
un. Grand condensateurs: les grands condensateurs sont généralement répartis uniformément autour de la puce. En raison de leur fréquence de résonance inférieure et de leur rayon de filtrage plus grand, ils peuvent filtrer efficacement le bruit à basse fréquence et fournir une alimentation stable.
né Petits condensateurs: Les petits condensateurs ont une fréquence de résonance plus élevée et un rayon de filtrage plus petit, ils doivent donc être placés aussi près que possible des broches de puce. Les placer trop loin peut ne pas filtrer efficacement le bruit à haute fréquence, perdant l'effet de découplage. La disposition correcte garantit que l'efficacité des petits condensateurs dans le filtrage du bruit à haute fréquence est entièrement utilisée.
C. Méthode d'attraction de condensateurs de découplage parallèle
Pour améliorer davantage l'intégrité de la puissance, plusieurs condensateurs de découplage sont souvent connectés en parallèle. Le but principal de cette pratique est de réduire l'inductance de la série équivalente (ESL) des condensateurs individuels par une connexion parallèle.
Lors de la parallèle à plusieurs condensateurs de découplage, l'attention doit être accordée au placement des vias pour les condensateurs. Une pratique courante consiste à compenser les vias de la puissance et du sol. L'objectif principal est de réduire l'inductance mutuelle entre les condensateurs de découplage. Assurez-vous que l'inductance mutuelle est beaucoup plus petite que l'ESL d'un seul condensateur, de sorte que l'impédance ESL globale après parallèle à plusieurs condensateurs de découplage est de 1 / N. En réduisant l'inductance mutuelle, l'efficacité du filtrage peut être efficacement améliorée, garantissant une meilleure stabilité de puissance.
Mise en pageet le routage des modules d'alimentation, la planification de la conception du plan de la couche intérieure et la gestion correcte de la disposition et du câblage des puces d'alimentation sont indispensables dans la conception électronique des appareils. Grâce à une disposition et un routage appropriés, nous pouvons assurer la stabilité et l'efficacité des modules de puissance, réduire les interférences de bruit et améliorer les performances globales. La conception de la pile de couche et la segmentation multiple de puissance optimisent encore les caractéristiques des plans de puissance, en réduisant l'interférence du bruit de puissance. Une bonne gestion de la disposition des puces d'alimentation et des condensateurs de câblage et de découplage sont cruciaux pour le contrôle de l'intégrité de l'alimentation, garantissant une alimentation en courant stable et un filtrage de bruit efficace, améliorant les performances et la stabilité des dispositifs.
Dans le travail pratique, divers facteurs tels que l'ampleur du courant, la largeur de routage, le nombre de vias, les effets de couplage, etc., doivent être considérés de manière globale pour prendre des décisions de mise en page et de routage rationnelles. Suivez les spécifications de conception et les meilleures pratiques pour assurer le contrôle et l'optimisation de l'intégrité de la puissance. Ce n'est que de cette manière que nous pouvons fournir une alimentation électrique stable et efficace pour les appareils électroniques, répondre aux demandes de performance croissantes et stimuler le développement et la progression de la technologie électronique.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
Heure du poste: mars-25-2024
