从噪声回路看布线要点-Jun-10-2011.pptVIP

抑制噪声必须从噪声回路着手； 布线必须关注高频噪声回路； 在抑制噪声的同时必须权衡布线要点冲突； 好的布线需要设计团队紧密地合作。 总 结 * 有用的布线网站 (PCB行业网站链接) (中国印制电路行业协会CPCA) …… * 黄敏超 手机：133_8603_2812，邮箱：mickey1972@163.com 黄 敏 超 博士 从噪声回路看布线要点 * 电路不能工作？ 音频噪声？ 输出不稳？ 电路保护总是误动作？ 输出纹波不正常？ 高频噪声从哪里来的？ 效率低？ 开关波形尖峰大？ EMI性能超出Class B的限值？ …… 头疼的 噪 声 * 噪声回路与布线要点 分析 噪声回路 采取措施 抑制噪声 面对 布线要点冲突 总结 * 常见的反激式(Flyback)变换器拓扑； 原边功率回路 副边功率回路 钳位吸收回路 驱动回路 辅助绕组回路 原边控制回路 副边控制回路 分析 噪声回路 * 原边功率回路 原边晶体管开通和关断时，产生高频的di/dt和dv/dt回路1。 回路1中Ids_Q1的电流主要成份是变压器原边电流IL，高频电流经电容C2、变压器原边、晶体管Q1、和采样电阻RS。 Ids_Q1=IL+???，还有哪些回路的电流耦合到回路1中？ Ids_Q1 IL Ids_Q1 分析 噪声回路 * 副边功率回路 原边晶体管开通时，产生高频的di/dt和dv/dt回路2 。 回路2的副边整流二极管D2的反向恢复电流Irr_D2/n会耦合到回路1中。 Ids_Q1=IL+Irr_D2/n+？？？，（“n”为变压器匝比) Irr_D2 Irr_D2/n Ids_Q1 分析 噪声回路 * IL 钳位吸收回路 原边晶体管开通时，产生高频的di/dt和dv/dt回路3 。 回路3中的钳位二极管D1的反向恢复电流Irr_D1会加入到回路1中。 Ids_Q1=IL+Irr_D2/n+Irr_D1+？？？ Ids_Q1 Irr_D2 Irr_D1 Irr_D2/n 分析 噪声回路 * IL 驱动回路 原边晶体管开通时，产生高频的di/dt和dv/dt回路4。 回路4中的原边晶体管Q1的驱动电流Igs_Q1也会加入到回路1中。 Ids_Q1=IL+Irr_D2/n+Irr_D1+Igs_Q1+？？？ Ids_Q1 Igs_Q1 Irr_D2 Irr_D1 Irr_D2/n 分析 噪声回路 * IL Irr_D3 辅助绕组回路 原边晶体管开通时，产生高频的di/dt和dv/dt回路5 。 回路5中辅助绕组D3的反向恢复电流Irr_D3也耦合到回路1中。 Ids_Q1=IL+Irr_D2/n+Irr_D1+Igs_Q1+Irr_D3 Ids_Q1 Igs_Q1 Irr_D2 Irr_D1 Irr_D2/n Irr_D3*n1/n 分析 噪声回路 Irr_D3 * IL 反激式变换器中的噪声； 原边晶体管开通时，产生高频的di/dt和dv/dt的5个回路。 回路1中包含了5个回路直接或耦合过来的电流。 处理好这些回路的布线是解决噪声问题的关键。 Ids_Q1 Igs_Q1 Irr_D2 Irr_D1 Irr_D2/n Irr_D3*n1/n Irr_D3 采取措施 抑制噪声 IL * 常见的抑制噪声措施 单点接地，避免回路间耦合； 利用高频电容，缩小高频回路面积； 通过布线，进一步地减小高频噪声； 通过布线，尽量减小接地阻抗； 采取措施 抑制噪声 * 单点接地，避免回路间耦合 关注最敏感的控制回路； 控制回路、驱动回路，采样回路与功率回路的单点接地； 辅助绕组回路的单点接地。 采取措施 抑制噪声 Ids_Q1 Igs_Q1 Irr_D2 Irr_D1 Irr_D2/n Irr_D3*n1/n Irr_D3 IL * 单点接地，避免回路间耦合 控制回路、驱动回路，采样回路与功率回路的单点接地； 采取措施 抑制噪声 * 利用高频电容，减小回路面积 通过高频电容C2、C8、C5和C7，减小回路1、2、3和5的面积； Ids_Q1 Igs_Q1 Irr_D2 Irr_D1 Irr_D2/n Irr_D3*n1/n Irr_D3 采取措施 抑制噪声 * 通过布线，进一步减小高频噪声 通过布线尽量地缩小高频回路面积； 有利于减小高频回路的噪声。 采取措施 抑制噪声 大的回路面积 小的回路面积 * 通过布线，进一步减小高频噪声 通过布线尽量地缩小高频回路面积；(布线实例） 有利于减小高频回路的噪声。 采取措施 抑制噪声 * 通过布线，进一步减小高频噪声 尽量利用大面积的铺地，减小高频噪声； 多层板布线，尽量用专门一层作为地平面； 有利于减小高频噪声。 采取措施 抑制噪声 双面板 地平面 四层板 地平面 双面板 * 通过布线，尽