Résumé de la conception de la configuration de l'alimentation à découpage DCDC
1. Gérez la boucle de rétroaction (correspondant à R1-R2-R3-IC_FB&GND dans la figure ci-dessus). La ligne de rétroaction ne doit pas passer sous le Schottky, l'inductance (L1), le gros condensateur, ni être entourée de grandes boucles de courant. , si nécessaire, un condensateur de 100pF peut être ajouté à la résistance d'échantillonnage pour augmenter la stabilité (mais le transitoire sera légèrement affecté) ;
2. Il est préférable de rendre la ligne de retour fine plutôt qu'épaisse, car plus la ligne est large, plus l'effet d'antenne sera évident, ce qui affectera la stabilité de la boucle. Utilisez généralement du fil de 6-12mils ;
3. Placez tous les condensateurs aussi près que possible du circuit intégré ;
4. L'inducteur doit être sélectionné en fonction de la capacité de 120-130 % des spécifications. Il ne devrait pas être trop grand. S'il est trop grand, cela affectera l'efficacité et l'état transitoire ;
5. Le condensateur est sélectionné en fonction de 150 % de la capacité spécifiée dans les spécifications. Si vous utilisez des condensateurs céramiques à puce, si vous utilisez 22uF, il serait préférable d'utiliser deux 10uF en parallèle. Si le coût n'est pas sensible, le condensateur peut être plus gros. Rappel spécial : si le condensateur de sortie est un condensateur électrolytique en aluminium, n'oubliez pas d'utiliser un condensateur haute fréquence et faible résistance. Ne vous contentez pas de mettre un condensateur de filtre basse fréquence !
6. Réduisez autant que possible la zone entourée de grandes boucles de courant. S'il n'est pas pratique de le réduire, utilisez un revêtement en cuivre pour en faire une fente étroite.
7. N'utilisez pas de plots de résistance thermique sur les circuits critiques, car ils introduiraient des caractéristiques d'inductance redondantes.
8. Lorsque vous utilisez une couche de terre, essayez de maintenir l'intégrité de la couche de terre sous la boucle de commutation d'entrée. Toute coupure du plan de masse dans cette zone réduira l'efficacité du plan de masse, et même les vias de signal passant par le plan de masse augmenteront son impédance.
9. Des vias peuvent être utilisés pour connecter le condensateur de découplage et la masse du circuit intégré à la couche de masse, ce qui peut minimiser la boucle. Mais gardez à l'esprit que l'inductance d'un via trou est d'environ 0,1~0,5nH, ce qui varie en fonction de l'épaisseur et de la longueur du via, ce qui peut augmenter l'inductance totale de la boucle. Pour les connexions à faible impédance, plusieurs vias doivent être utilisés.
Dans l'exemple ci-dessus, des vias supplémentaires vers le plan de masse ne permettent pas de réduire la longueur de la boucle C IN. Mais dans un autre exemple, étant donné que les chemins sur la couche supérieure sont très longs, il est très efficace de réduire la zone de boucle à travers les trous de passage.
10. Il convient de noter que l’utilisation de la couche de terre comme chemin de retour du courant introduira beaucoup de bruit dans la couche de terre. Pour cette raison, la couche de terre locale peut être séparée puis connectée à la terre principale via un point à très faible bruit.
11. Lorsque la couche de terre est très proche de la boucle de rayonnement, son effet de protection sur la boucle sera efficacement renforcé. Par conséquent, lors de la conception d'un PCB multicouche, la couche de masse complète peut être placée sur la deuxième couche, directement sous la couche supérieure qui transporte le courant élevé.
12. Les inducteurs non blindés généreront une grande quantité de fuite de flux magnétique, qui pénétrera dans d’autres circuits et composants du filtre. Des inducteurs semi-blindés ou entièrement blindés doivent être utilisés dans les applications sensibles au bruit, et les circuits et boucles sensibles doivent être tenus à l'écart de l'inducteur.
Le dépannage des problèmes EMI peut être complexe, en particulier lorsqu'il s'agit d'un système complet et que l'on ne sait pas où se trouvent les sources de rayonnement. Avec une connaissance de base des signaux haute fréquence et des boucles de courant dans les convertisseurs à découpage, associée à une compréhension du comportement des composants et de la disposition des circuits imprimés à hautes fréquences, combinée à l'utilisation de quelques outils simples faits maison, il est possible de résoudre facilement Problèmes EMI en identifiant les sources de rayonnement et les solutions à faible coût pour réduire les émissions. Le prochain numéro de la bande-annonce vous proposera un outil de détection EMI DIY. Je pense que ces expériences avec les alimentations à découpage seront d'une certaine aide pour certains ingénieurs débutants.
