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非隔离IC控制器系统的PCB设计分析

我们电子产品往往60%以上-可靠性方面的问题都出现在电子线路板的PCB设计上;工作及性能良好的PCB需要相关的理论及实践经验;我在产品的设计实践中经常碰到各种各样的问题;比如电子线路板不能通过系统EMS的测试标准,测试关键器件IC的功能引脚时出现高频噪声的问题,电路功能IC引脚检测到干扰噪声进行异常保护等等。

通过理论与实践结合;用测试数据检验我们的理论和实践的差异点!优良的设计跟长期的经验总结是密不可分的!

1.开关电源通过以下的原理示意图分享设计总体原则

图示为我们常用的两种开关电源的拓扑结构;

A.开关电源拓扑主电流回流路径面积最小化;驱动脉冲电流回路最小化。

B.对于隔离开关电源拓扑结构,电流回路被变压器隔离成两个或多个回路(原边和副边),电流回路要分开最小回流面积布局布线设计。

C.如果电流回路有多个接地点,那么接地点要与中心接地点重合。

D.实际设计时,我们会受到条件的限制;如果2个回路的电容可能不好近距离的共地!

设计的关键点:

我们就要采用电气并联的方式就近增加一个高频电容达成共地(如图红色虚线)!

2.对于非隔离的IC控制器与主功率回路系统的PCB设计思路

如下图为-非隔离的电源给IC控制器供电,IC控制器控制LED的负载并进行调光及其它功能的控制应用。其控制器的供电及驱动回路的设计会影响系统的功能及可靠性。

通过图示IC控制器-PCB布局布线的设计思路如下:

A1.IC周边器件的地走线优先布局布线后连接到IC-gnd;

A2.IC-gnd再连接到滤波电容C1(高频电容-低容值)的接地端,如果是非隔离系统;存在主电源系统进行动态工作时,此地不再进行12V非隔离电源地连接。

A3.IC-控制中心的gnd要单点接地!C1电容靠近IC-gnd引脚,引脚地与C1电容-gnd最短连接。

关键环路

B.主电源回路路径的最小化设计原则

C.拓扑电流回路路径最小化设计原则

D.脉冲驱动回路路径最小化设计原则

注意条件受限时:电源的主回路与拓扑回路的电容可能不共地,我们可以采用电气并联的方式就近增加一个高频电容达成共地!

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