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創新成果

優化PCB布局提升轉換器性能

對於開關模式轉換器而言,出色的印製電路板(PCB)布局對獲得最佳係統性能至關重要。若PCB設計不當,則可能造成以下後果:對控製電路產生太多噪聲而影響係統的穩定性;在PCB跡線上產生過多損耗而影響係統效率;造成過多的電磁幹擾而影響係統的兼容性。

ZXLD1370是一款多拓撲開關模式LED驅動控製器,每個不同的拓撲結構中都嵌有外部開關器件。該LED驅動器適用於降壓、升壓或降壓-升壓模式。

本文將以ZXLD1370器件為例,討論PCB設計的考慮因素並提供相關建議。

考慮跡線寬度

對於開關模式的電源電路,主開關和相關功率器件載有大電流。用於連接這些器件的跡線具有與其厚度、寬度和長度相關的電阻。電流流經跡線時產生的熱量不僅會降低效率,而且會使跡線的溫度上升。為了限製溫升,確保跡線寬度足以應對額定開關電流非常重要。

以下方程顯示了溫升與跡線橫截麵積之間的關係。

內部跡線: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=高於環境的溫升(℃);A=橫截麵積(mil2)。

表1顯示了相對電流容量的最小跡線寬度。這是基於1oz/ft2 (35μm)銅箔在跡線溫度升高20oC下的統計結果。


表1:外部跡線寬度與電流容量(20oC溫升)。

對於用表貼器件設計的開關模式功率轉換器應用而言,PCB上的銅麵亦可用作功率器件的散熱器。因傳導電流引起的跡線溫升應被降到最低。建議把跡線溫升限製在5oC以下。

表2顯示了相對電流容量的最小跡線寬度。這是基於1oz/ft2 (35μm)銅箔在跡線溫度升高5oC下的統計結果。
                                           
 

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