老实说,英飞凌这份MOS管笔记,比很多培训都管用
偶然翻到一份英飞凌官网公开的应用笔记,讲的是MOSFET栅极驱动器的PCB布局。说实话,这种官方文档平时看着枯燥,但真正吃过layout亏的老司机都知道,这里头每一句话都是拿钱换来的经验。喜欢的朋友可以在文末查看文档下载方式哦。前言
MOS管对硬件电路设计有多重要,我之前文章里已经念叨过好多回了。原理图搞得再漂亮,一版打回来废了,十有八九是layout埋的雷。特别是搞栅极驱动器这玩意儿,开关速度快、瞬间电流猛,layout要是没处理好,什么震荡、炸机、EMI超标全给你凑齐了。
英飞凌这份文档其实内容不多,但是图文并茂的把要点知识都给你整理出来了,拿一个真实的800W服务器电源做例子,以实际案例给你讲解。咱们今天一起来看看。
内容简介
先来看资料中的一些简单介绍,以一个具体示例来进行讲解。先看这个800W服务器电源的框图,整个电源的架构一目了然。PFC级、LLC初级侧、同步整流、Oring电路,每个地方用到哪种驱动器,图上进行了标注。再看主板底视图,所有栅极驱动器的位置,包括SR和Oring的位置,都给你圈出,都能实地找到。这种3D特别友好,能直观看出人家是怎么摆件的。中间这张原理图画了黄线,标出LLC初级侧和次级侧的隔离边界。驱动PFC和LLC低边MOSFET用的是2EDN7524F这颗芯片,图上走线怎么接、外围怎么配,都有现成的参考。到了PCB实际布局图,就能看到SOIC8封装的驱动器周围,电阻电容怎么摆、走线怎么拐、旁路电容搁哪儿,清清楚楚。这些实打实的例子比空谈理论有用得多。这份文档虽然不长,但里面干货不少,配图也很丰富,这里就不一一截图罗列了。简单把文档里的核心内容和我的个人理解梳理一下,给感兴趣的朋友做个参考:1、地平面尽量完整且宽。这主要是为了给噪声留一条低阻抗的路径走,别让它在板子上乱窜,同时大片的铜皮也能带走一部分热量,一举两得。2、旁路电容必须离芯片引脚越近越好,最好是贴着芯片的电源引脚放。道理很简单,任何走线都有电感,电容如果放得远了,这条走线的电感就会把高频响应给堵住,电容等于白放。3、如果PWM信号线比较长,必须在紧贴驱动器输入引脚的位置增加RC滤波器,用来滤除长线引入的高频干扰。这东西放的位置很重要,放在别处基本没用,拦不住噪声进芯片。这个方法对于其它驱动芯片也有参考价值。
4、驱动输出到MOS管栅极的走线,必须最短、最宽。走线短是为了减小寄生电感,防止它和电容形成振荡把管子击穿;走线宽是为了降低阻抗。
5、在驱动器电源引脚处串联一个小电阻(4-10Ω)或高频磁珠,能有效隔离驱动器自身产生的高频噪声,防止其污染整板电源。