Проектирование печатной платы для ип с использованием микросхем Power Integrations

Широко известно, что импульсные источники питания очень чувствительны к тому, как спроектирована для него печатная схема. В данной статье мы мы постараемся рассказать о нескольких тонкостях, которые помогут Вам при проектировании источника питания на базе микросхем Power Integrations. Для анализа в качестве примера будем рассматривать схему импульсного источника питания ST202A (база — микросхема TOP202YAI (Power Integrations)) рис.1.

схему импульсного источника питания ST202A (база — микросхема TOP202YAI (Power Integrations)) рис.1.

Рис. 1 Cхема импульсного источника питания ST202A (база — микросхема TOP202YAI (Power Integrations)).

Обратим внимание на точки соединения.

На рис.2 показано соединение конденсатора С5 для авто-рестарта\компенсации одной точкой. Подобное подключение позволяет издежать отключения при старте или нестабильной работе схемы, обусловленной большими токами переключения вывода Source. Дорожка к высоковольтному конденсатору С1 не должна пересекать дорожку к С5. Кроме этого часть Bias/Feedback должна быть подключена напрямую к выводу Source, как показано на рисунке.

соединение конденсатора С5 для авто-рестарта\компенсации одной точкой

Рис. 2 Cоединение конденсатора С5 для авто-рестарта\компенсации одной точкой.

Вывод Source должен быть как можно короче, не сгибайте и не удлиняйте его. Вставьте микросхему TOPSwitch полностью в плату, как показано на рис.3. При необходимости получить дополнительный защитный зазор между ножками микросхемы, вы можете сгибать вывод Drain.

Вставьте микросхему TOPSwitch полностью в плату

Рис. 3

Наилучшее расположение элементов.

лучше всего расположить элементы на односторонней печатной плате

Рис. 4

Рис. 4 показывает как лучше всего расположить элементы на односторонней печатной плате. Для предотвращения возможных ошибок в разводке печатной платы, вы можете руководствоваться подробным перечнем всех критических точек схемы:

  1. TOPSwitch (U1), C1 и выводы первичной обмотки трансформатора T1 должны быть как можно ближе друг к другу для минимизации длины печатных проводников соединяющих их. По этим проводникам будут течь высокочастотный ток, который может наводить большой уровень ЭМИ.
  2. Аналогичо для элементов D1, VR1, выводов первичной обмотки T1.
  3. Длина печатный проводников, связывающих вывод Drain микросхемы U1, вывод первичной обмотки T1 и диод D1 должен быть очень коротким, так как кроме высокочастотных токов на этих проводниках будет напряжение высокой амплитуды и частоты, которое может вызвать дополнительное электромагнитное излучение.
  4. Вывод Source должен быть подключен напрямую к С1 без подключения других печатных проводников на этом сегменте.
  5. Y1 конденсатор С1 должен быть подключен напрямую между первичной и вторичной обмотками, при этом печатный проводники должны быть как можно короче и шире.
  6. На участке вывод первичной обмотки трансформатора T1 — вывод Source микросхемы не должно быть других подключений.
  7. Диод смещения D3 должен быть как можно ближе к обмотке трансформатора T1. Это минимизирует анодную часть печатного проводника (которая имеет высокое пульсирующее напряжение) и сделает более длинной относительно «тихую» катодную часть.
  8. Катод D3 должен быть подключен напрямую к С4. На этом участке печатного монтажа не допускаются другие подключения.
  9. Конденсатор С4 должен быть подключен напрямую к выводу Source микросхемы TOPSwitch. На этом участке печатного монтажа не допускаются другие подключения.
  10. Конденсатор С5 должен быть подключен напрямую к выводу Source микросхемы TOPSwitch. На этом участке печатного монтажа не допускаются другие подключения.
  11. Выходной выпрямитель D2, C2 и выводы вторичной обмотки трансформатора должны быть как можно ближе друг к другу для минимизации длины печатных проводников соединяющих их. По этим проводникам будут течь высокочастотный ток, который может наводить большой уровень ЭМИ. При этом ширина печатный проводников должна быть как можно больше, так как пиковые токи, которые будут по ним течь могут быть гораздо выше, чем средний ток, потребляемый нагрузкой.
  12. Конденсатор С3 должен быть расположен как можно ближе к выходному коннектору для минимизации пульсаций выходного напряжения. Печатный проводники должны проходить точно через выводы С3.
  13. Радиатор должен быть подключен или на микросхему TOPSwitch или должен быть полностью изолирован и от микросхемы TOPSwitch и от остальной схемы. Если он будет подключен к схеме, но изолирован от TOPSwitch, изоляция вызовет емкость, которая может привести к тому, что при работе схема попадет в резонанс, что вызовет нестабильную работу и высокочастотные токи, которые могут заставить отключиться микросхему TOPSwitch.

Руководствуясь этими несложными правилами вы успешно в кратчайшее время спроектируете печатную плату для Вашего источника питания.

Автор: Бандура Геннадий

Компания "Макро Групп"

Обратная связь

Нажимая кнопку "Отправить" вы даёте согласие на обработку персональных данных

Обращаем Ваше внимание! Компания «Макро Групп» работает только с юридическими лицами!