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一步一步PCB优化-天天快播报

2023-05-03 16:03:09 电源网论坛


(资料图片仅供参考)

主要还是分享一款PCBlayout的细节优化

先上个原理图~type-C的手机车载充电器

从底层贴片看,1工艺上:C9 R18 R14 TVS F1 Q1nMOSF的方向与过波峰焊的方向不一致,过波峰焊的时候极易导致连锡假焊,C6 R16 R17 R4过炉方向不管是从左还是从右,无疑是被两sop8的给弄到了(阴影效应);2电气上:从原理可以得知U14脚位FB U22脚位协议ICFB,会不会太长??U1的6脚为CS脚静态电流,下面走了一条不大不小的FB线?再看看一些其它的信号线及主功率线 纹路~~

V1版本的改进:1.从工艺上看 C9 R18 F1 Q1nMOSF的方向已改为与过炉方向一致了,工艺好了些许,然而如果过炉方向是从尾端先进去,那么R18 C9会因为Q1的高度而出现阴影效应,所以板子的前端先进入波峰锡炉。TVS瞬态抑制二极管由贴片改为了插件式的,结合现有库存物料;2.从电气上看,U1FB与协议ICU2FB的走线,经与原厂资深高工确认,没有问题,U16脚是静态点,下面走线也关系不大;再看看纹路 主功率线 热分布都做了权衡了,还在顶层和底层部分功率线做了裸铜处理,加大散热面积,降低温升~~

V2版本:1.工艺上和V1的一样没有太大的改变;2.电气上,V1和V2的输出正极环路走得太长了(图一顶层黑色标线),然而V2并没有做出优化处理,图3丝印Q2和U2位置作了位置调换,V1没有改动的原因是因为考虑到FB信号线走得太长引入的干扰太大,环路不稳定所以没有对调位置,FB线如图一,位置对调后图二,输出Pmosf走线和输出U2的信号线已经分开且明显短、粗了,温度会更好。图四,为了增加散热面积 在顶层作了漏铜处理,然而顶层裸铜会出现与磁环短路隐患,(如果磁环漆包线绝缘不好,或是工艺导致绝缘性能下降,或是其它原因,辐射面积也会加大)~

V3版本:主要是在电气layout上面作调整,图一:在V1和V2的基础上把输出环路缩短了,然而FB采样还是没有变动,虽然原厂资深高级工程师说影响不大,但凭“感觉”到时候会出现电压采样异常情况;CS电流采样也做了纹路处理,QC3.0的信号在V2的基础上没有变动,毕竟已经没有其它优化的思路了;散热处理顶层还是没有取消,最后决定在铁硅铝磁环上套UL绝缘套管,排除隐患,虽然成本上去了。

V4版本:1.制成工艺基本是没有改动,基本是结合过炉方向一致性优化处理;2.电气上面,把电气电流流向重新改了一遍(大改),纹路就这样了;虽然原厂资深高级工程师都说电压反馈环FB的走线没有问题,但最终“感觉”还是有隐患,最后还是作出了调整;mosfD极的走线面积也缩小了,只走了底层,避免辐射干扰太大,并在底层裸铜加大散热面积,排除因温度过高导致产品OTP或异常;为了节省成本,顶层漏铜已经删除,毕竟套UL热缩套管成本也会增加;然而部分器件因阴影效应的存在还是没有解决~ 就这样板子最终已经改完了!

为了达到layout的最终结果,上传几张调试好的照片和输入DC15V 输出5V3A满载时候的前Nmosf的VDS的波形和VGS的波形,调试过程和其它就不一一上传了或分享了 (QC3.0 and type-c车载充电器) 结案~谢谢

原文链接:https://www.dianyuan.com/bbs/1545807.html