스위칭 전원 공급 장치의 문제를 빠르게 찾는 방법은 무엇입니까?
인덕터
스위칭 전원 공급 장치는 폐쇄형 페라이트 코어가 있는 낮은 EMI 인덕터를 사용합니다. 원형 또는 폐쇄형 E-코어와 같은 것. 개방형 코어는 EMI 특성이 낮고 저전력 전선 및 구성 요소에서 멀리 떨어진 경우에도 사용할 수 있습니다. 개방형 코어를 사용하는 경우 코어의 극을 PCB에 수직으로 배치하는 것도 좋은 생각입니다. 로드 코어는 일반적으로 대부분의 원치 않는 소음을 제거하는 데 사용됩니다.
피드백
피드백 루프를 인덕터 및 노이즈 소스에서 멀리 유지하십시오. 또한 피드백 라인을 가능한 한 직선으로 두껍게 만드십시오. 때때로 이 두 가지 접근 방식 사이에 상충 관계가 있지만 인덕터의 EMI 및 기타 노이즈 소스에서 피드백 라인을 멀리 유지하는 것이 두 가지 중 더 중요합니다. PCB의 인덕터 반대쪽에 피드백 라인을 배치하고 중간에 접지면으로 분리합니다.
필터 커패시터
소형 세라믹 입력 필터 커패시터를 사용할 때는 IC의 VIN 핀에 최대한 가깝게 배치해야 합니다. 이렇게 하면 라인 인덕턴스의 영향을 최대한 제거하여 내부 IC 라인에 보다 깨끗한 전압 소스를 제공합니다. 일부 스위칭 전원 공급 장치 설계에서는 일반적으로 안정성을 이유로 출력에서 피드백 핀으로 연결된 피드포워드 커패시터를 사용해야 합니다. 이 경우에도 가능한 한 IC에 가까이 위치해야 합니다. 표면 실장 커패시터를 사용하면 리드 길이도 줄어들어 스루홀 부품으로 인해 효과적인 안테나로의 잡음 결합이 줄어듭니다.
보상하다
안정성을 위해 외부 보상 부품을 추가해야 하는 경우 IC에 가능한 한 가까이 있어야 합니다. 필터 커패시터에 대해 논의된 것과 동일한 이유로 여기에서도 표면 실장 부품이 권장됩니다. 이러한 구성 요소는 인덕터에 너무 가깝지 않아야 합니다.
트레이스 및 접지면
모든 전력(고전류) 트레이스를 가능한 한 짧고 직선적이며 두껍게 유지하십시오. 표준 PCB에서는 암페어당 절대 최소 너비가 15mil(0.381mm)인 것이 가장 좋습니다. 인덕터, 출력 커패시터 및 출력 다이오드는 가능한 한 가까이 있어야 합니다. 이는 큰 스위칭 전류가 흐를 때 스위칭 전원 공급 장치 트레이스로 인해 발생하는 EMI를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것은 또한 리드 인덕턴스와 저항을 감소시켜 전압 오류를 일으킬 수 있는 노이즈 스파이크, 링잉 및 저항 손실을 줄입니다. IC의 접지, 입력 커패시터, 출력 커패시터 및 출력 다이오드(있는 경우)는 모두 하나의 접지면에 직접 연결되어야 합니다. PCB 양쪽에 접지면을 두는 것이 가장 좋습니다. 이는 접지 루프 오류를 줄이고 인덕터에서 생성된 더 많은 EMI를 흡수하여 잡음을 줄입니다. 2개 이상의 레이어가 있는 다층 기판의 경우 접지면을 사용하여 전원 평면(전원 트레이스와 구성 요소가 있는 영역)과 신호 평면(피드백 및 보상 구성 요소가 있는 영역)을 분리하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 다층 기판에서 트레이스를 다른 평면에 연결하려면 비아가 필요합니다. 트레이스가 한 쪽에서 다른 쪽으로 큰 전류를 전달해야 하는 경우 200mA 전류당 하나의 표준 비아를 사용하는 것이 좋습니다.
첫 번째 전류 루프가 같은 방향으로 회전하도록 구성 요소를 배열하십시오. 헤드 레귤레이터가 작동하는 방식에 따라 두 가지 전원 상태가 있습니다. 한 상태는 개구부가 닫혀 있을 때이고 다른 상태는 개구부가 열려 있을 때입니다. 각 상태 동안 현재 켜져 있는 전원 장치에 의해 전류 루프가 생성됩니다. 전원 장치는 전류 루프가 각 상태 동안 동일한 방향으로 전도되도록 배열됩니다. 이렇게 하면 두 하프 링 사이의 트레이스에서 자기장 반전을 방지하고 EMI 방출을 줄입니다.
냉각
표면 실장 전원 IC 또는 외부 전원 스위치를 사용하는 경우 PCB를 종종 방열판으로 사용할 수 있습니다. 이것은 장치가 열을 발산하도록 돕기 위해 PCB의 구리 클래드 표면을 사용하는 것입니다. PCB 열 분산 사용에 대한 정보는 특정 장치 핸드북을 참조하십시오. 이것은 일반적으로 스위칭 전원 공급 장치에 의해 추가된 냉각 장치를 절약할 수 있습니다.
