在電源管理的PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中,如果可以預(yù)先預(yù)測(cè)并避免可能的風(fēng)險(xiǎn),則成功率將大大提高。
因此,選擇合適的設(shè)計(jì)仿真工具尤為重要。
隨著技術(shù)產(chǎn)品的飛速發(fā)展,電源產(chǎn)品的PCB設(shè)計(jì)面臨著更大的挑戰(zhàn),包括電源轉(zhuǎn)換效率,熱分析,電源平面完整性和EMI(電磁干擾)。
隨著行業(yè)的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛和多樣化,功率產(chǎn)品繼續(xù)朝著高頻,高效率,高密度,低電壓,高電流和多樣化的方向發(fā)展。
同時(shí),功率產(chǎn)品的包裝結(jié)構(gòu)和尺寸正變得越來(lái)越標(biāo)準(zhǔn)化,以滿足全球集成市場(chǎng)的需求。
首先是功率轉(zhuǎn)換效率。
轉(zhuǎn)換效率是指電源輸出功率與實(shí)際消耗的輸入功率之比。
在實(shí)際應(yīng)用中,電能不能完全轉(zhuǎn)換,中間會(huì)存在一定的能耗。
因此,無(wú)論哪種電路,在功率轉(zhuǎn)換中都必定存在效率問(wèn)題。
對(duì)于線性電源,需要考慮LDO的散熱。
對(duì)于開(kāi)關(guān)電源,必須考慮開(kāi)關(guān)管的損耗。
其次,如果有能量損失,將不可避免地產(chǎn)生熱量,這涉及散熱問(wèn)題。
另外,隨著負(fù)載變重,功率芯片的功耗增加。
因此,熱量分配是電源設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題。
然后是電源平面完整性的設(shè)計(jì)。
保持電源的完整性意味著保持穩(wěn)定的電源。
在實(shí)際系統(tǒng)中,總是存在不同頻率的噪聲。
例如,PWM或PFM變頻控制信號(hào)的固有頻率,快速di / dt會(huì)產(chǎn)生電流波動(dòng)信號(hào),因此,需要低阻抗電源平面設(shè)計(jì)。
最后,存在EMI(電磁干擾)問(wèn)題。
不斷地打開(kāi)和關(guān)閉開(kāi)關(guān)電源時(shí),它們會(huì)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)噪聲。
如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中不考慮環(huán)路電感,那么過(guò)多的返回路徑將導(dǎo)致EMI問(wèn)題。
業(yè)界一直在尋找提高電源PCB設(shè)計(jì)成功率的方法。