Do czego służą miedziane płaszczyzny w zasilaczu impulsowym?

13

Rozważam włączenie konwertera buck do zasilania mikrokontrolera 3,3 V. Użyłem programu Power Designer TI do wygenerowania zalecanego układu dla moich parametrów.

Zauważyłem, że samoloty miedziane są tutaj dość duże w porównaniu do śladów zaangażowanych komponentów. Rozumiem wartość posiadania płaszczyzny dla ziemi, ponieważ jest to wspólny punkt odniesienia, ale dlaczego są tak duże obszary dla innych połączeń? Czy to z powodu rozpraszania ciepła, czy z innych powodów? (Czy też coś nie rozumiem, jak czytać diagram?)

switch-mode-power-supply layout

— Chrylis-on strike-
źródło

5

Duże płaszczyzny miedzi minimalizują indukcyjność, zwiększają przenoszenie prądu, a także działają jako radiator. To, co jest prawdziwe dla płaszczyzn naziemnych, dotyczy również wejść i wyjść. To znaczy, ziemia jest tylko punktem odniesienia. Sygnały w przełączanych przetwornicach często mają duże skoki prądu i ostre krawędzie. Zatem minimalizacja indukcyjności i zwiększenie zdolności do obsługi prądu jest niezbędne.

— Bimpelrekkie

19

Niższa impedancja toru

W regulatorze przełączającym impedancja toru ma duże znaczenie . Nie tylko opór, ale także indukcyjność i oba są zmniejszone, gdy używa się szerszych ścieżek (lub płaszczyzn).

Radiator

Regulator przełączający wytwarza ciepło, które musi być odprowadzane z elementu. Miedź jest bardzo dobrym przewodnikiem ciepła i jest stosowana jako grzejnik w wielu konstrukcjach zasilaczy impulsowych.

Problemy z produkcją PCB

Podczas produkcji obwodów drukowanych producenci często proszą o określony procent każdej warstwy z miedzi. Ma to zapewnić równomierną grubość całej płytki PCB w fazie platerowania, a także równomierne rozszerzanie się i kurczenie pod wpływem zmian temperatury.

— Sclrx
źródło

11

Ciepło i niska impedancja dla ścieżek wysokoprądowych. Niektóre obszary lądowe na tej planszy mogą być niekrytyczne, ale gdy masz wolne miejsce na planszy, zapewnia to nieco większy margines bezpieczeństwa.

Generalnie nie jest dobrym pomysłem utworzenie dużej powierzchni dla węzła przełączającego (prawdopodobnie w prawym dolnym rogu tego obrazu, ale trudno powiedzieć bez numerów części / schematu / itp.), Ponieważ szybkie krawędzie węzła przełączającego mogą być Problem zakłóceń elektromagnetycznych i duża powierzchnia lądu tworzy zarówno antenę, jak i pojemnościowo (sp?) Sprzęga sygnał z płaszczyzną uziemienia i ewentualnie inne ślady, które mogą powodować hałas.

— Dean Franks
źródło

Jest to węzeł przełączający, przynajmniej jeśli dobrze rozumiem schemat. Czy rozmiar w obecnym układzie jest „duży” - czy powinien być mniejszy?

— Chrylis -on strike-

1

Zależy to od kompleksowej analizy termicznej, częstotliwości pracy SMPS, prędkości narastania i opadania przełącznika, DCR cewki indukcyjnej i przy wysokich częstotliwościach strat rdzenia między innymi. Projektowanie SMPS nie jest czarną magią, ale jest zaangażowane i wymaga dobrego zaplecza w teorii formalnej. Dlatego TI i inni udostępniają internetowe narzędzia do projektowania SMPS, które wykonują większość / wszystkie analizy za Ciebie.

— Dean Franks,

Dzięki, postaram się więc użyć gotowego układu. Mam wystarczająco dużo formalnego E&M, aby na to spojrzeć i powiedzieć „hej, dzieje się złożony analogowy!” i zapytaj kogoś innego.

— Chrylis -on strike-