Resumo do projeto de layout da fonte de alimentação chaveada DCDC
1. Lide com o ciclo de feedback (correspondente a R1-R2-R3-IC_FB&GND na figura acima). A linha de feedback não deve passar por baixo do Schottky, do indutor (L1), do capacitor grande, ou ser cercada por grandes circuitos de corrente. , se necessário, um capacitor de 100pF pode ser adicionado ao resistor de amostragem para aumentar a estabilidade (mas o transitório será ligeiramente afetado);
2. É melhor deixar a linha de feedback fina em vez de grossa, porque quanto mais larga a linha, mais óbvio será o efeito da antena, o que afetará a estabilidade do loop. Geralmente use fio 6-12mils;
3. Coloque todos os capacitores o mais próximo possível do IC;
4. O indutor deve ser selecionado de acordo com a capacidade de 120-130% das especificações. Não deve ser muito grande. Se for muito grande, afetará a eficiência e o estado transitório;
5. O capacitor é selecionado de acordo com 150% da capacidade especificada na especificação. Se você estiver usando capacitores cerâmicos de chip, se usar 22uF, seria melhor usar dois 10uF em paralelo. Se o custo não for sensível, o capacitor pode ser maior. Lembrete especial: Se o capacitor de saída for um capacitor eletrolítico de alumínio, lembre-se de usar um capacitor de alta frequência e baixa resistência. Não coloque apenas um capacitor de filtro de baixa frequência!
6. Reduza ao máximo a área cercada por grandes circuitos de corrente. Se não for conveniente reduzi-lo, use um revestimento de cobre para fazer uma fenda estreita.
7. Não utilize almofadas de resistência térmica em circuitos críticos, pois elas introduzirão características de indutância redundantes.
8. Ao usar uma camada de aterramento, tente manter a integridade da camada de aterramento abaixo do circuito de comutação de entrada. Quaisquer cortes no plano de terra nesta área reduzirão a eficácia do plano de terra e até mesmo as vias de sinal através do plano de terra aumentarão sua impedância.
9. Vias podem ser usadas para conectar o capacitor de desacoplamento e o aterramento do IC à camada de aterramento, o que pode minimizar o loop. Mas tenha em mente que a indutância de um orifício de passagem é de aproximadamente 0,1~0,5nH, que varia dependendo da espessura e do comprimento do orifício de passagem, o que pode aumentar a indutância total do circuito. Para conexões de baixa impedância, múltiplas vias devem ser usadas.
No exemplo acima, vias adicionais ao plano de terra não ajudam a reduzir o comprimento do loop C IN. Mas em outro exemplo, como os caminhos na camada superior são muito longos, é muito eficaz reduzir a área do laço através dos furos.
10. Deve-se notar que usar a camada de solo como caminho para o retorno da corrente irá introduzir muito ruído na camada de solo. Por esta razão, a camada de aterramento local pode ser separada e então conectada ao aterramento principal através de um ponto com baixíssimo ruído.
11. Quando a camada de terra está muito próxima do circuito de radiação, seu efeito de proteção no circuito será efetivamente aumentado. Portanto, ao projetar uma PCB multicamadas, a camada de aterramento completa pode ser colocada na segunda camada, diretamente abaixo da camada superior que transporta a alta corrente.
12. Indutores não blindados gerarão uma grande quantidade de vazamento de fluxo magnético, que entrará em outros circuitos e componentes do filtro. Indutores semi-blindados ou totalmente blindados devem ser usados em aplicações sensíveis a ruído, e circuitos e loops sensíveis devem ser mantidos longe do indutor.
A solução de problemas de EMI pode ser complexa, especialmente quando se trata de um sistema completo e não se sabe onde estão as fontes de radiação. Com um conhecimento básico de sinais de alta frequência e loops de corrente em conversores de comutação, aliado a uma compreensão de como os componentes e o layout da PCB se comportam em altas frequências, combinado com o uso de algumas ferramentas caseiras simples, é possível resolver facilmente Problemas de EMI, identificando as fontes de radiação e soluções de baixo custo para reduzir as emissões. A próxima edição do trailer trará para você uma ferramenta DIY de detecção de EMI. Acredito que essas experiências com comutação de fontes de alimentação serão de alguma ajuda para alguns engenheiros iniciantes.
