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AC-DC控制器PCB布局指南

时间:2024-07-15    浏览:30

在65W~150W 输出功率范围应用下,CrM PFC + QR Flyback 拓朴是非常普遍被选用的架构,在小型化集成线路趋势下,QR combo 控制芯片应运而生。 另外对于消费型电子产品,不仅能效需要符合法规的要求,其待机损耗也是相当重要的评判指标。 SO20封装不仅整合了PFC 与 QR 控制器的功能,也整合了高压启动与X2 cap 放电机制, 当然IC也必须考量到绝缘空脚距离以致于有些脚位的功能是复合性的,就像HV/X2, BO/X2, PCS/PZCD... 在这之中尤其是以小信号检测PCS/PZCD比较敏感,避免用户在应注意而未注意情况下进行不恰当的PCB布局设计,产生异常动作保护触发的现象,以下就为大家介绍NCP1937相关的应用经验与注意事项。


NCP1937集成了功率因数修正 (PFC) 和准谐振(QR)反激式控制器,旨在用于电源适配器并实现高能效、紧凑型开关电源,例如: PD快充、工业通信电源、电动工具快充等方案。 这是一款采用混合数字内核架构的AC-DC器件,能够提供更高能效、增强灵活性及简化系统设计应用。 该 PFC 级以最大频率箝位在临界导通模式 (CrM) 下运行时表现出接近1的功率因子。 该电路结合了构建一个坚固紧凑的 PFC 级所需的所有必要功能,同时最大限度地减少外部器件的数量。 准谐振电流模式反激级具有专有的谷值锁定电路,确保稳定的谷值开关。 该系统工作到第四个谷值并切换到一个频率折返模式,最小频率箝位超出第4阶谷以消除可听噪声。 跳周期模式操作允许在轻负载条件下具有出色的效率,同时待机功耗非常低。 


电流路径和接地点对噪声的影响


在任何电源转换器中,PCB 布局和布线需要考虑尽量减少噪声的产生和确保稳定运转。 作为组合IC,NCP1937控制两个可变开关频率转换器而且彼此独立运行。  事实上,PFC 部分栅极驱动器和 QR 部分栅极驱动器可以在任意点开启和关闭。 因此有必要特别关注当前的电流路径和接地点,以避免噪声在两个转换器之间的相互作用。 在为NCP1937布置PCB之前,建议区别并注释各种接地点(如图1所示)。 下面的表 1说明了不同电流路径的接地点,并表示为 PGNDx。 同时,为了区别模拟或信号接地点,将其表示为 AGNDx。 星形接地在业界众所周知,是很好的实践布局方式。 图2是NCP1937的应用线路在初级侧星形接地配置的范例。 


以下是针对初级侧电流路径的PCB布局以及接地点的说明:


一)分别提供单独的路径给PFC和反激式转换器的开关电流。 从图1可知,PGND3 到PGND4 的电流路径(PFC电流路径)和 PGND4 到 PGND5 的电流路径(反激式转换器电流路径)是完全隔开,有各自的电流回路。 这将避免开关电流和栅极来自两个转换器的驱动电流重叠。 


二)PGND6 和 PGND4 之间的路径可以改善的浪涌(surge)的耐受度。 建议使用单独的走线以及足够的线宽,将PGND6接回PGND4。