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大电流功率电路的PCB设计要点分享
文章来源:尊龙新版登录网址下载科技 更新 14:00
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在尊龙新版登录网址下载常规认识和学习中,可能大多数人一说模拟信号都是连续的小信号,如声音信号。其实还有一种模拟信号需要尊龙新版登录网址下载关注,那就是大电流的功率电路中PCB设计时要注意。典型应用是电源,电机等电流变换,或者带大电流负载的场合。

要点1:什么样的信号当做功率信号处理?

一般功率信号都是相对于数字信号和模拟小信号而言的,比如常用的数字器件是逻辑芯片,MCU芯片,232收发器芯片,ADC芯片等等,这种耗电量都比较低,在设计时,基本上常规走线都可以满足其电流消耗。功率电路都是电流比较大的电流路径,没有固定的规定要求,是一个相对概念,一般需要硬件工程师来评估,给大家一个参考,就是我个人习惯于归类将信号0.5-1A的信号的,参照功率路径简单处理。电流大于1A的,按照功率信号处理,而超出1A越大,需要考虑的因素就要更多一些,处理的手段也就要多一些。

要点2:大电流功率信号走线要注意什么?如何处理?

首先,由于大电流的存在,导致功率地在流经大电流时会有扰动,其次,在大电流的变化过程中,很容易产生EMC干扰辐射。因此在大电流的PCB设计时,要注意以下几点:

(1)大电流路径和小信号,数字器件尽量分开布局,避免相互干扰。

(2)在PCB走线时,尽量不要把大电流路径和数字信号交叉走线,避免相互干扰。尤其是模拟采集ADC这种信号,要尽量远离大电流的路径范围。

(3)大电流路径尽量用铺实心铜处理,一是电流载流量比较大,二是会有比较好的散热效果,三是避免走线阻抗大,有较大电压降落在走线上。

(4)注意大电流产生的热量,热量的累积会产生器件损坏,产品损坏,大电流的功率路径更是要小心,一般会大面积铺铜(铜皮是很好的热导体),多打过孔(要尽量连接铜皮或者散热焊盘,越大的孔散热越好,但是不要使用机械孔),把外部阻抗焊层挖开,让铜皮直接裸露,在PCB设计散热区域使用散热片等方式,来加快散热。

(5)在布局是要考虑,大电流的EMC辐射问题,要注意隔离和屏蔽大电流开关过程中对周围的辐射。因此大电流路径尽量短,而且要仔细规划路径,远离易受干扰的器件(信号干扰和热影响)放置。

 
 
 
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