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AC-DC控制器PCB布局指南

在65W~150W 输入功率局限使用下,CrM PFC + QR Flyback 拓朴是异常广泛被选用的架构,在小型化集成路线趋向下,QR combo 操纵芯片应运而生。 此外关于花费型电子产物,不仅能效需求吻合法例的请求,其待机消耗也是至关首要的评判目标。 SO20封装不但整合了PFC 与 QR 控制器的性能,也整合了低压启动与X2 cap 放电机制, 当然IC也必需考量到绝缘空脚间隔以致于有些脚位的性能是复合性的,就像HV/X2, BO/X2, PCS/PZCD... 在这当中特别因此小旌旗灯号检测PCS/PZCD比拟敏感,防止用户在应注重而未注重情况下举行不适当的结构设想,发生非常行动维护触发的征象,如下就为人人先容NCP1937相干的使用教训与注重事项。

NCP1937集成为了功率因数批改 (PFC) 和准谐振(QR)反激式控制器,旨在用于电源适配器并完成高能效、紧凑型开关电源,比方: PD快充、工业通讯电源、电动对象快充等计划。 这是一款接纳混杂数字内核架构的AC-DC器件,可以或许供应更高能效、加强灵活性及简化体系设想使用。 该 PFC 级以最大频次箝位在临界导通模式 (CrM) 下运行时表现出靠近1的功率因子。 该电路连系了构建一个牢固紧凑的 PFC 级所需的所有需要性能,同时最大限度地缩小内部器件的数目。 准谐振电流模式反激级拥有专有的谷值锁定电路,确保稳固的谷值开关。 该体系工作到第四个谷值并切换到一个频次折返模式,最小频次箝位超越第4阶谷以排除可听噪声。 跳周期模式操纵同意在轻负载条件下拥有卓越的服从,同时待机功耗异常低。

在任何电源转换器中,PCB 结构和布线需求思量尽可能缩小噪声的发生和确保稳固运行。 作为组合IC,NCP1937操纵两个可变开关频次转换器并且相互自力运转。 事实上,PFC 部份栅极驱动器和 QR 部份栅极驱动器能够在肆意点开启和封闭。 因此有需要分外存眷以后的电流门路和接地址,以防止噪声在两个转换器之间的互相感化。 在为NCP1937安置PCB以前,倡议差别并正文种种接地址(如图1所示)。 上面的表 1说了然分歧电流门路的接地址,并暗示为 PGNDx。 同时,为了差别模仿或旌旗灯号接地址,将其暗示为 AGNDx。 星形接地在业界众所周知,是很好的实际结构体式格局。 图2是NCP1937的使用路线在低级侧星形接地设置的典范。

如下是针对低级侧电流门路的PCB结构以及接地址的解释:

•分手供应独自的门路给PFC和反激式转换器的开关电流。 从图1可知,PGND3 到PGND4 的电流门路(PFC电流门路)和 PGND4 到 PGND5 的电流门路(反激式转换器电流门路)是完整离隔,有各自的电流回路。 这将防止开关电流和栅极来自两个转换器的驱动电流堆叠。

•PGND6 和 PGND4 之间的门路能够改良的浪涌(surge)的耐受度。 倡议应用独自的走线以及足够的线宽,将PGND6接回PGND4。

•倡议PGND4 和PGND5 之间的接线尽量越短越好。

•PGND4 将是全部模仿旌旗灯号地的星形连贯中心点。 连贯PGND4 和 AGND 1 之间应尽大概短且尽量宽。

•PGND1、PGND2、PGND3 之间可所以继续门路,即不需要断绝这些门路。

针对低级侧模仿旌旗灯号的PCB结构以及接地址的解释:

•AGND1 是 模仿旌旗灯号接地端的星形中心点。 AGND2和AGND3应在该点订交。

•AGND3 來自 PFC 扼流圈辅佐绕组,应独自连贯至AGND1。

•AGND2 应独自连贯至AGND1。

图1:NCP1937的使用电路以及种种接地址的差别

表1:解释图1中的各个接地址

图2:NCP1937应用星形接地典范

图3为安森美(onsemi) 90W 电源适配器的展示板。 接下来透过使用路线(图4)来进一步解释实际的PCB结构体式格局。

摆放NCP1937時, IC 可接近 PFC 电流感测电阻。

PFC 电流感测电阻尽量接近Bulk cap 的接地端。

倡议PCS/PZCD和QCS loop 可优先布线,门路尽量愈短愈好。 任何高频驱动旌旗灯号及高dv/dt旌旗灯号, 阻止穿梭或接近PCS/PZCD和 QCS旌旗灯号回传门路

PFC 功率电流必需独自回到Bulk cap GND. (赤色power grounding)

Flyback 功率电流必需独自回到 Bulk cap GND,不可以经由PFC 功率电流门路才回到Bulk cap GND

PFC 扼流圈辅佐绕组的接地端, 必需间接连接到VCC SMT 电容的接地端

VCC SMT 电容以及PCS/PZCD 滤波电容 必需接近IC 的GND

所有小旌旗灯号grounding 必需都先连接到VCC SMT 电容。也便是VCC SMT 电容的接地端会显现星形疏散連接到所有的小旌旗灯号grounding (蓝色grounding )

QR Aux winding GND 必须先连接到VCC的 电解电容,再从电解电容分红两路各连接到VCC SMT 电容GND 及Bulk cap GND (绿色接地)

PCS/PZCD 的RC滤波必需接近IC pin 脚(蓝圈1)

QCS 的RC滤波必需接近IC pin 脚(蓝圈2)

QZCD high low line 赔偿电阻接近IC pin 脚

HV/X2 and HV/BO pin 能够预留落地低压滤波电容 (~ 470pF)

一、二次侧的Y cap 应独自回路连接到Bulk cap GND 及 output cap GND。不可先汇入power loop 或是小旌旗灯号grounding loop

图3:安森美90W 电源适配器的展示板

图5:优化辅佐电源绕组的GND连接到PFC电流感测电阻的负端

图6:优化辅佐电源绕组的GND连接到PFC bulk电容的负端

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