一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法，尤其适用于采用同步BUCK电路的大电流输出电源，属于电力电子变换领域。实现该PCB布板方法的电路包括两个电流环路，环路1由输入滤波电容Cin、上端场效应管Q1、下端场效应管Q2组成，环路2由下端场效应管Q2、输出电感Lout、输出电容Cout组成；该该法通过减小环路1和环路2的环路面积实现PCB布板；使大电流输出的转换电路在大电流输出时，减小两个环路的面积，既降低线路产生的电磁噪音对控制电路的干扰，又降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高，同时功率器件采用同层布局利于热传导散热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种PCB布板方法，是涉及一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法。
技术介绍
在低电压、大电流输出的应用中，同步BUCK电路通常采用多个功率器件并联的方式来分散器件损耗，达到良好的热设计和提高可靠性的目的。由于电路中流过的是高频高峰值的电流，不合理的PCB布板方法会对电源本身和周边电路造成很大的电磁噪音干扰，影响后级设备的正常工作。而且多器件并联的方式必须避免PCB布线时因阻抗不同而导致并联器件不均流，影响变换器的可靠性。
技术实现思路
本专利技术主要针对现有技术中在低电压、大电流输出应用中的电路面临的布线问题，提供一种新的一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法，该方法既降低线路产生的电磁噪音对控制电路的干扰，又降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高，同时功率器件同层布局利于热传导散热。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是 一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法，其特点是：实现该PCB布板方法的电路包括两个电流环路，环路1由输入滤波电容Cin、上端场效应管Q1、下端场效应管Q2组成，环路2由下端场效应管Q2、输出电感Lout、输出电容Cout组成；该该法通过减小环路1和环路2的环路面积实现PCB布板；使大电流输出的转换电路在大电流输出时，既降低线路产生的电磁噪音对控制电路的干扰，又降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高，同时功率器件采用同层布局利于热传导散热。本专利技术所述的PCB布板方法，其进一步优选的技术方案是： PCB采用6层板；顶层元器件为靠近输入端子的输入滤波电容Cin、靠近输出端子的输出滤波电容Cout及驱动电路；顶层为信号布线层，中间第1层、中间第2层走线为功率地，中间第3层、中间第4层、底层走线为输入正和输出正；底层元器件为靠近输入端子的输入滤波电容Cin、多颗并联布板的上端场效应管Q1、多颗并联布板的下端场效应管Q2、多颗并联布板的输出功率电感Lout、靠近输出端子的输出滤波电容Cout；输入滤波电容Cin与上端场效应管Q1的漏极通过大片覆铜层连接，输入滤波电容Cin与下端场效应管Q2的源极通过大片覆铜层连接，上端场效应管Q1的源极与下端场效应管Q2的漏极和输出功率电感Lout之间的连接点通过大片覆铜层连接，输出功率电感Lout和输出滤波电容Cout之间用大面积覆铜层的走线连接。本专利技术所述的PCB布板方法，其进一步优选的技术方案是：输入滤波电容Cin置于顶层和底层靠近输入正负端，输出滤波电容Cout置于顶层和底层靠近输出正负端，滤波电容的正负端通过焊盘过孔与中间层连接，降低了滤波电容的ESL；驱动电路置于上端场效应管Q1、下端场效应管Q2正上方的印制板顶层输入滤波电容Cin与输出滤波电容Cout之间，使驱动线路最短、驱动环路最小；上端场效应管Q1和下端场效应管Q2为多颗并排安装，输入滤波电容Cin与上端场效应管Q1的漏极通过大片覆铜层连接，输入滤波电容Cin与下端场效应管Q2的源极通过大片覆铜层连接并通过焊盘过孔与中间1层、中间2层和顶层的输入地连接，上端场效应管Q1的漏极通过焊盘过孔与中间层连接到输入正，降低了输入滤波电容Cin、上端场效应管Q1与下端场效应管Q2组成的环路面积及产生的高频干扰；输出功率电感Lout为多颗并排安装，输出功率电感Lout输入端与上端场效应管Q1的源极和下端场效应管Q2的漏极通过大片覆铜层连接，输出功率电感Lout输出端通过焊盘过孔穿过中间层与输出滤波电容Cout和输出正连接，降低了输出功率电感Lout、下端场效应管Q2与输出滤波电容Cout组成的环路面积及产生的高频干扰。本专利技术所述的PCB布板方法，其进一步优选的技术方案是：上端场效应管Q1与下端场效应管Q2为相同数量多颗并联布板，其封装为PG-TDSON-8或PowerFLATTM（8×8），其热量通过导热填隙材料传导至壳体；输出功率电感Lout为多颗并联的表贴式功率电感紧贴壳体散热；上端场效应管Q1、下端场效应管Q2、输出功率电感Lout采用多颗并联布板且外围PCB走线相同，线路阻抗一致。本专利技术所述的PCB布板方法，其进一步优选的技术方案是：所述的大电流输出的转换电路为同步BUCK电路。与现有技术相比，本专利技术一种适用于同步BUCK电路的PCB布板方法，减小两个环路的面积，既降低线路产生的电磁噪音对控制电路的干扰，又降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高，同时功率器件同层布局利于热传导散热。进一步地，PCB采用6层板，Cin与Q1的漏极通过大片覆铜层连接，Cin与Q2的源极通过大片覆铜层连接，因此Cin不会因线路太长而产生较大的ESL而降低其高频滤波能力。Q1的源极与Q2的漏极和Lout之间的连接点上是高频高峰值的电流波形，通过大片覆铜层连接Q1、Q2、Lout的公共端使Q1、Q2、Lout靠得最近，降低高频噪音对控制电路的干扰。大面积覆铜层的走线降低了直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高。附图说明图1为实现本专利技术方法的一种电路示意图；图2为本专利技术PCB布板方法的电路布板剖视示意图；图3为本专利技术PCB布板方法的顶层电路布板视示意图；图4为本专利技术PCB布板方法的底层电路布板视示意图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术方法进行具体的说明，以使本
的技术人员进一步地理解本专利技术，而不构成对本专利技术权利的限制。实施例1，参照图1－4，一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法，实现该PCB布板方法的电路包括两个电流环路，环路1由输入滤波电容Cin、上端场效应管Q1、下端场效应管Q2组成，环路2由下端场效应管Q2、输出电感Lout、输出电容Cout组成；该该法通过减小环路1和环路2的环路面积实现PCB布板；使大电流输出的转换电路在大电流输出时，既降低线路产生的电磁噪音对控制电路的干扰，又降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高，同时功率器件采用同层布局利于热传导散热。实施例2，实施例1所述的PCB布板方法中：所述的大电流输出的转换电路为同步BUCK电路。实施例3，实施例1或2所述的PCB布板方法中：PCB采用6层板；顶层元器件为靠近输入端子的输入滤波电容Cin、靠近输出端子的输出滤波电容Cout及驱动电路；顶层为信号布线层，中间第1层、中间第2层走线为功率地，中间第3层、中间第4层、底层走线为输入正和输出正；底层元器件为靠近输入端子的输入滤波电容Cin、多颗并联布板的上端场效应管Q1、多颗并联布板的下端场效应管Q2、多颗并联布板的输出功率电感Lout、靠近输出端子的输出滤波电容Cout；输入滤波电容Cin与上端场效应管Q1的漏极通过大片覆铜层连接，输入滤波电容Cin与下端场效应管Q2的源极通过大片覆铜层连接，上端场效应管Q1的源极与下端场效应管Q2的漏极和输出功率电感Lout之间的连接点通过大片覆铜层连接，输出功率电感Lout和输出滤波电容Cout之间用大面积覆铜层的走线连接。实施例4，实施例3所述的PCB布板方法中：输入滤波电容Cin置于顶层和底层靠近输入正负端，输出滤波电容Cout置于顶层和底层靠近输出正负端，滤波电容的正负端通过焊盘过孔与中间层连接，降低了滤波电容的ESL；驱动电路置于上端场效应管Q1、下端场效应管Q2正上方的印制板顶层输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法，其特征在于：实现该PCB布板方法的电路包括两个电流环路，环路1由输入滤波电容Cin、上端场效应管Q1、下端场效应管Q2组成，环路2由下端场效应管Q2、输出电感Lout、输出电容Cout组成；该该法通过减小环路1和环路2的环路面积实现PCB布板；使大电流输出的转换电路在大电流输出时，既降低线路产生的电磁噪音对控制电路的干扰，又降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高，同时功率器件采用同层布局利于热传导散热。

【技术特征摘要】
1.一种适用于大电流输出的转换电路的PCB布板方法，其特征在于：实现该PCB布板方法的电路包括两个电流环路，环路1由输入滤波电容Cin、上端场效应管Q1、下端场效应管Q2组成，环路2由下端场效应管Q2、输出电感Lout、输出电容Cout组成；该该法通过减小环路1和环路2的环路面积实现PCB布板；使大电流输出的转换电路在大电流输出时，既降低线路产生的电磁噪音对控制电路的干扰，又降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高，同时功率器件采用同层布局利于热传导散热。2. 根据权利要求1所述的PCB布板方法，其特征在于： PCB采用6层板；顶层元器件为靠近输入端子的输入滤波电容Cin、靠近输出端子的输出滤波电容Cout及驱动电路；顶层为信号布线层，中间第1层、中间第2层走线为功率地，中间第3层、中间第4层、底层走线为输入正和输出正；底层元器件为靠近输入端子的输入滤波电容Cin、多颗并联布板的上端场效应管Q1、多颗并联布板的下端场效应管Q2、多颗并联布板的输出功率电感Lout、靠近输出端子的输出滤波电容Cout；输入滤波电容Cin与上端场效应管Q1的漏极通过大片覆铜层连接，输入滤波电容Cin与下端场效应管Q2的源极通过大片覆铜层连接，上端场效应管Q1的源极与下端场效应管Q2的漏极和输出功率电感Lout之间的连接点通过大片覆铜层连接，输出功率电感Lout和输出滤波电容Cout之间用大面积覆铜层的走线连接。3. 根据权利要求2所述的PCB布板方法，其特征在于：输入滤波电容Cin置于顶层和底层靠近输入正负端，输出滤波电容Cout置于顶层和底层靠近输出正负端，滤波电容的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传亮，肖化，张敏，孙涛，杨帆，朱艳婷，马德宝，朱刘英，杨涛，郝英杰，阳良春，
申请(专利权)人：连云港杰瑞电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32