隨著技術(shù)產(chǎn)品更新的迅速發(fā)展,功率產(chǎn)品的PCB設計面臨著更大的挑戰(zhàn),包括功率轉(zhuǎn)換效率,熱分析,功率平面完整性和EMI(電磁干擾)。
隨著行業(yè)的應用變得越來越廣泛和多樣化,功率產(chǎn)品繼續(xù)朝著高頻,高效率,高密度,低電壓,高電流和多樣化的方向發(fā)展。
同時,功率產(chǎn)品的包裝結(jié)構(gòu)和尺寸正變得越來越標準化,以滿足全球集成市場的需求。
首先是功率轉(zhuǎn)換效率。
轉(zhuǎn)換效率是指電源輸出功率與實際消耗的輸入功率之比。
在實際應用中,電能無法完全轉(zhuǎn)換,中間會存在一定的能耗。
因此,無論哪種電路,在功率轉(zhuǎn)換中都必定存在效率問題。
對于線性電源,需要考慮LDO的散熱。
對于開關(guān)電源,必須考慮開關(guān)管的損耗。
其次,如果有能量損失,將不可避免地產(chǎn)生熱量,這涉及散熱問題。
另外,隨著負載變重,功率芯片的功耗增加。
因此,熱量分配是電源設計中必須考慮的問題。
然后是電源平面完整性的設計。
保持電源的完整性意味著保持穩(wěn)定的電源。
在實際系統(tǒng)中,總是存在不同頻率的噪聲。
例如,PWM或PFM變頻控制信號的固有頻率,快速di / dt會產(chǎn)生電流波動信號,因此,需要低阻抗電源平面設計。
最后,存在EMI(電磁干擾)問題。
不斷地開關(guān)電源時,開關(guān)電源會產(chǎn)生開關(guān)噪聲。
如果在設計過程中未考慮環(huán)路電感,那么過多的返回路徑將導致EMI問題。
業(yè)界一直在尋找提高電源PCB設計成功率的方法。
經(jīng)驗表明,在設計過程中,如果可以預先預測并避免可能的風險,則成功率將大大提高。
因此,選擇合適的設計仿真工具尤為重要。