什么是板载电源？板载电源设计要点总结

板载电源是什么？

板载电源是指在电路板上搭建了电源电路或使用板载式模块电源，把电源部分集成到PCB板，跟应用电路在统一个板子上。直接输入市电即可工作，不必要外部转换或外接电源适配器。

板载电源设计要点总结：

LDO：

在压差较大或者电流较大的降压电源设计中，建议采用开关电源，避免使用LDO。采用线性电源（包括LDO）可以得到较低的噪声，并且使用简单，成本低，在单板上应用较多。LDO必须计算热耗并知足降额规范，采用线性电源时电源功率的计算不能使用负载电压和电流的乘积计算，必须采用线性电源输入电压和负载电流的乘积计算。

采用开关电源能够达到很高的服从，对大电流及大压差的场合，保举采用开关电源进行转换。假如电路对纹波要求较高，可以采用开关电源和线性电源串联使用的方法，采用线性电源对开关电源的噪声进行克制。

在LDO输出端滤波电容选取时潍坊网站建设，必要细致参照手册要求的最小电容、电容的ESR/ESL等要求，确保电路稳固。保举采用多个等值电容并联的体例，增长可靠性以及进步性能。LDO输出电容为负载的转变提供瞬态电流，同时由于输出电容处于电压反馈调节回路之中，在部分LDO 中，对该电容容量有要求以确保调节环路稳固。该电容容量不知足要求，LDO可能发生振荡导致输出电压存在较大纹波。

PCB设计：

电源模快/芯片感应端在布局时应采用开尔文体例，许多模块电源和电源芯片在设计时，采用了自力的Sense管脚，作为对输出电压的反馈输入。这个Sense旌旗灯号应该从取用电源的位置引给模块电源，而不应该在模块电源输出端直接引给模块电源，如许可以通过模块电源内部的反馈补偿掉从模块电源输出传输到现实使用电源处路径带来的衰减。对于电源监控电路等，也应该遵守雷同的原理，即从现实必要监控点将电源引给监控电路，而不是从监控电路最近处引给监控电路，以确保正确性。

Buck电源PCB设计要点：

（1）输入电容，输出电容尽量共地。

（2）输出电流过孔数量保证通流能力充足，电流为设定的过流值。

（3）假如输出电流大于20A，最好区分控制电路AGND和功率地GND，两者单点接地，假如不做区分关键词排名，保证AGND接地优秀。

（4）输入电容靠近上管的D极放置。

（5）Phase管脚由于其强电流，高电压的特征，辐射大，需做以下处理：Phase相连接的上管的S极，下管的D极和电感一端打平面处理，且不打过孔，即尽量保证3者和电源芯片在统一个平面上，且最好放置在top面。Phase平面保证充足的通流能力的前提下，尽量减小面积。关键旌旗灯号阔别该Phase平面，小电流的Phase网络直接拉线处理，禁止拉平面。

（6）输入电容的GND，电源输入由于噪声大，敏感旌旗灯号需阔别该平面，遵循3W原则，禁止高速旌旗灯号在上述地平面打的过孔中心走线，尤其关注背板的高速旌旗灯号。

（7）GATE、BOOT电容走线尽量粗，一样平常为15mil~40mil。

（8）电压采样由于电流小，容易受干扰，假如为近端反馈尽量靠近电源芯片，假如为远端反馈，需走差分线，且阔别干扰源。

（9）DCR电流采样网络，必要差分走线，整个采样网络尽量紧凑，且需靠近电源芯片放置，温度补偿电阻靠近电感放置。

（10）环路补偿电路尽量面积小，减小环路，靠近电源芯片放置。

（11）电感下禁止打孔，一方面防止有些电感为金属表层，出现短路。一方面由于电感的辐射大，假如下面打孔噪声会耦合。

（12）MOS管下需打过孔进行散热，过孔数量按照输出最大电流计算，非过流值。电源芯片底部打过孔到背面进行散热处理，覆铜越大散热越好，最好部分亮铜处理。

升压电路：

升压电源（BOOST）使用必须增长一个保险管以防止负载短路时，电源纵贯而导致整个单板工作掉电。保险的大小由模块的最大输出电流或者负载最大电流而定。

电感：

禁用磁饱和电路禁止选用采用磁饱和电路的模块电源，由于磁饱和电路所用磁环的缘故原由，对温度比较敏感，易在高温工作时不稳固。动态负载能力差，在磁饱和路负载最小时工作最恶劣，易形成输出不稳固。

滤波电容：

电源滤波可采用RC、LC、π型滤波，其中电阻、电感和磁珠必须考虑其电阻产生的压降。对电源要求较高的场合以及必要将噪声隔离在局部区域的场合，可以采用无源滤波电路。 在采用无源滤波电路时，保举采用磁珠进行滤波。磁珠和电感的重要区别是电感的Q值较高，而磁珠在高频情况下呈阻性，不易发生谐振等征象。

对于滤波电路，应保证电感、磁珠或者电阻后的电容网络能够所有频率下，保证低阻抗。需要时应采用多种容量的电容并联，并局部铺铜的体例达到目标阻抗。

大容量电容一样平常为电解电容，其体积较大，引脚较长，经常为卷绕式结构（钽电容为烧结的碳粉和二氧化锰）。这些电容的等效串联电感较大解放J6驾驶室，导致这些电容的高频特征较差，谐振频率大约在几百KHz到几MHz之间。小容量的陶瓷贴片电容具有低的ESL和优秀的频率特征，其谐振点一样平常能够到达数十至数百MHz，可以用于给高频旌旗灯号提供低阻抗的回流路径，滤除旌旗灯号上的高频干扰成分。因此，在应用大容量电解电容时，应在电容上并联小容量瓷片电容使用。

上电时序：

对于多工作电源的器件，必须知足其电源上掉电顺序要求，不知足的话很有可能导致器件不能够正常工作，甚至导致器件销毁。模块电源、电源上的电容都会对电源上电顺序产生影响， 可能出现上电过程中违背电压要求的情况，必须进行测试验证。

当多个芯片配合工作时， 必须在最慢的期间完成初始化后才能开始操作， 否则可能造成不可预料的效果。对于某些ROM等器件，在上电后一段时间才能开始工作，假如在此之前就开始读取，也可能导致数据错误。

热拔插体系：

热拔插体系在单板插入瞬间，单板上的电容开始充电。由于电容两端的电压不能突变，会导致整个体系的电压瞬间跌落。同时由于电源阻抗很低，充电电流会特别很是大，快速的充电会对体系中的电容产生冲击，易导致钽电容失效。假如体系中采用保险丝进行过流珍爱，瞬态电流有可能导致保险丝熔断，而选择大电流的保险丝会使得在体系电流非常时可能不熔断四川人事考试网首页，起不到珍爱作用。所以在热拔插体系中电源必须采用缓启动设计，限定启动电流，避免瞬态电流过大对体系工作和器件可靠性产生影响。

一样平常工程师在设计产品时，许多时候电源部分会本身设计，并且设计出来的产品也没有什么题目。但是发现题目，一样平常在批量生产的时候，这时要改动可能会影响其他结构，而采用板载式模块电源，可以很好的避免这些题目。