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[CTIMES╳安馳] 打造最佳電源Layout佈線的兩大定律
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2020年08月11日 星期二

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在電源的設計中,Layout通常扮演著關鍵的角色。工程師經常遇到的問題是,Layout的好壞,對電源的影響有多大?除了鏈波之外,輸出的電壓是否穩定,對於電源設計也是非常重要的一道關卡。而Layout對於電源設計來說,更重要的意義在於EMI的表現,如何將干擾降到最低。另外還需注意零件的位置配置,正確的擺放將可免去許多設計中常會發生的問題。

安馳科技ADI產品線應用工程專案經理李景升
安馳科技ADI產品線應用工程專案經理李景升

安馳科技ADI產品線應用工程專案經理李景升指出,對於簡易的電源設計來說,LDO通常都是個不錯的選擇。然而在有電壓差的條件下,LDO的效率通常都不是太好,尤其電流一旦提高,就會產生不必要的熱,而影響了穩定性。這些狀況常常使得工程師頭痛不已。為了解決這些問題,也因此發展出交換式的電源供應器。儘管零件變多了,效率也提高了,但整體設計的複雜度與難度也會隨之增加。只要能掌握Layout的優先順序,遵守三大原則,就可以協助工程師設計更好的效能輸出。

李景升說,在進行Layout設計的時候,基本上會有兩個定律跟三個原則。兩個定律通常優先提到的是電阻定律的部分,第二個是克希荷夫電壓電流定律。之所以會特別提到這兩個理論,最重要的一點是因為,通常在進行一個很大電流設計的時候,所用電線的粗細,要不要鋪銅箔,都會產生疑問。許多工程師都知道電阻定律這個理論,要把距離縮到最短,要把面積放到最大,如此就可以確保這個大電流所流經地方的損耗,可以把內阻的壓降部分降到最低。

至於科希荷夫定律則是在學校都會學到的定律,其基本理論就是流入與流出的電流相加應該會等於零。這個定律與電流設計的Layout有非常密切的關係,且這個定律會一直影響到電路板的設計。儘管這是個完美的理論,然而在實際的設計上,卻往往都不是這麼的理想,通常問題來自於印刷電路板所產生的內阻。在做大功率設計的時候,電流往往非常大,所產生的影響都是非常需要設計人員去多加注意的。

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