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無隔離DC-DC轉換器電路板佈線考量
 

【作者: Eric Lenoir】   2007年09月04日 星期二

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過去數年來,DC-DC電源供應整合晶片的陸續推出帶來越來越高的效能,這些晶片將電源供應的設計工作取代,減輕了系統設計工程師的負擔。但是這樣的簡化過程卻也帶來了相關知識的斷層,交換式電源轉換器就是一個必須要注意的好例子。在下列的文章中,我們將討論在設計無隔離DC-DC轉換器時避免問題發生的電路板佈線考量。


電路佈線最佳化的第一要務,是轉換器本身的隔離。DC-DC轉換器為電磁場的一個主要來源,它們的EMI頻譜通常會由切換頻率延伸到超過100MHz左右。為了將電容性偶合以及迴路磁場偶合的影響降到最低,我們應該儘量讓轉換器遠離其他的電路,特別是低電壓位準的類比信號線路。



《圖一 筆記型電腦用的同步降壓式控制器》
《圖一 筆記型電腦用的同步降壓式控制器》

轉換器的隔離,事實上並不簡單。某些電路板會由轉換器的一端接收輸入電壓,而從另外一端發出輸出電壓;例如VME或電信用電路插卡等都包含了相當複雜的迴路,其中電流還高達20A。通常我們透過同一個連接器來取得輸入電壓,同時經由它傳送數個輸出電壓到底板上;因此我們需要將轉換器儘量地靠近連接器,以降低阻抗損失。但是在這塊區域通常會佈滿介面驅動器、底板匯流排以及其他線路等等,因此會有帶來雜訊偶合的危險。在某些情況下,我們可以加入獨立的電源連接器,但是這個做法通常卻需要佔用額外的電路板面積與成本。
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