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      寄生電感的優(yōu)化

      發(fā)布時(shí)間:2022-12-19 來(lái)源:微源半導(dǎo)體 責(zé)任編輯:wenwei

      【導(dǎo)讀】上期我們介紹了寄生電感對(duì)Buck電路中開(kāi)關(guān)管的影響,本期,我們聊一下如何優(yōu)化寄生電感對(duì)電路的影響。


      寄生電感的優(yōu)化


      在實(shí)際電路中,寄生電感最主要的來(lái)源是PCB上的走線以及過(guò)孔,PCB板上的走線長(zhǎng)度越長(zhǎng),過(guò)孔的深度越大,寄生電感就越大。


      輸入端走線優(yōu)化


      要減少通電瞬間,寄生電感對(duì)輸入電容上電壓的影響,就需要降低電路中寄生電感的感值,最有效的方法就是減少?gòu)碾娐份斎攵说捷斎腚娙莸淖呔€長(zhǎng)度,當(dāng)從輸入端到輸入電容之間必須使用過(guò)孔時(shí),我們可以選擇厚度較薄的PCB板,減少過(guò)孔的深度,同時(shí)多打過(guò)孔,使寄生電感并聯(lián)從而降低輸入端到電容之間的電感值。


      另外在對(duì)電路通電前,要預(yù)先檢查輸入電容上的電壓是否有異常的高壓,如果發(fā)現(xiàn)電壓過(guò)高則需要繼續(xù)通過(guò)上面的方法進(jìn)行優(yōu)化。


      芯片端的電路走線優(yōu)化


      從之前LP6451的分析中可以看到,寄生電感LG1和LG2產(chǎn)生的感應(yīng)電壓對(duì)Buck控制芯片的影響最大,因此在實(shí)際電路中,我們希望LG1和LG2越小越好,這也就是我們常說(shuō)的,輸入電容要盡可能的靠近控制芯片,并且從輸入電容到芯片相應(yīng)引腳之間的走線最好在同一層,而且越短越好的原因。圖1是LP6451的建議走線圖,輸入電容CIN需要盡可能的靠近芯片的VIN和GND引腳。


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      圖1:建議Layout 打線圖


      23.png

      圖2:LP6451 Layout 布線圖


      而圖2為L(zhǎng)P6451 Demo Board的實(shí)際Layout的走線圖,其中輸入電容C2和C3(即圖1中的CIN)盡量靠近控制芯片LP6451,輸入電容的正極和地線也都采用鋪銅的方式在TOP層分別與芯片的VIN和GND引腳連接,這樣能盡可以的減少寄生電感,從而降低寄生電感對(duì)電路的影響。


      24.png

      圖3:LP6451 工作波形


      圖3為L(zhǎng)P6451 Demo Board的實(shí)際工作波形,輸入電壓為12VDC,輸出負(fù)載為5V/3A,采用優(yōu)化的Layout走線圖后,Demo Board在滿載工作時(shí)測(cè)試LP6451的SW引腳,從波形上看沒(méi)有任何毛刺,電路工作狀態(tài)十分良好。


      總結(jié)


      這里我們介紹了開(kāi)關(guān)電源電路中,寄生電感的來(lái)源,與哪些因素有關(guān),寄生電感對(duì)電路的影響以及如何采用優(yōu)化Layout的方法來(lái)降低電路中寄生電感。因?yàn)榧纳姼胁⒉皇枪こ處焸冊(cè)陂_(kāi)發(fā)電源時(shí)專門設(shè)計(jì)的,所以很多時(shí)候寄生電感造成的不良影響往往就被忽略了,希望通過(guò)這三期文章介紹,能讓大家對(duì)寄生電感有更多更深入的認(rèn)識(shí),在設(shè)計(jì)電源的初期就能引起重視,做到防患于未然。


      來(lái)源:微源半導(dǎo)體



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