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寄生電感的優(yōu)化

江師大電信小希 ? 來源:江師大電信小希 ? 作者:江師大電信小希 ? 2022-12-28 18:05 ? 次閱讀
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在實(shí)際電路中,寄生電感最主要的來源是PCB上的走線以及過孔,PCB板上的走線長度越長,過孔的深度越大,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從電路輸入端到輸入電容的走線長度,當(dāng)從輸入端到輸入電容之間必須使用過孔時(shí),我們可以選擇厚度較薄的PCB板,減少過孔的深度,同時(shí)多打過孔,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)電壓過高則需要繼續(xù)通過上面的方法進(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。

pYYBAGOsFP2APMiUAABHQgS-Ouw305.png

圖1:建議Layout 打線圖

poYBAGOsFP6AbtdEAAEXy3lScQk666.png

圖2:LP6451 Layout 布線圖

而圖2為LP6451 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。

pYYBAGOsFP-ATBFoAADnnhOkHkE832.png

圖3:LP6451 工作波形

圖3為LP6451 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)測試LP6451的SW引腳,從波形上看沒有任何毛刺,電路工作狀態(tài)十分良好。

總結(jié)

這里我們介紹了開關(guān)電源電路中,寄生電感的來源,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的方法來降低電路中寄生電感。因?yàn)榧纳姼胁⒉唬ㄕ?a target="_blank">元器件現(xiàn)貨上唯樣商城)是工程師們?cè)陂_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。

審核編輯黃昊宇

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