AC-DC|설계편
실장 기판 레이아웃에 관한 주의점
2021.08.18
키 포인트
・2차측 동기정류화에 있어서도, 기판 레이아웃에 관한 주의점 대부분은 스위칭 전원 회로의 레이아웃 기본을 바탕으로 한다.
이번에는, 본 설계 사례의 실장 기판 (PCB) 패턴 및 부품의 레이아웃에 관한 주의점에 대해 설명하겠습니다.
실장 기판 레이아웃에 관한 주의점
하기 회로도 (Low-side 타입)를 예로 들어, 기판 레이아웃에 관한 주의점을 하기와 같이 정리하였습니다. 회로 고유의 요건도 있지만, 대부분 스위칭 전원 회로에서의 레이아웃 기본을 바탕으로 한 내용입니다. 주의가 필요한 포인트 ①에서 ⑦을 회로도에 표시하였습니다.

포인트 ① : VCC 라인이 스위칭 노이즈의 영향을 받는 경우, 오동작을 일으킬 가능성이 있습니다. 따라서, 콘덴서 CVCC를 VCC 단자와 SR_GND 단자 사이에 독립 배선하고, 가능한 단자에 가까운 위치에 접속할 것을 권장합니다.
포인트 ② : SH_IN 단자에 접속하는 라인은 하이 임피던스 라인입니다. 크로스 토크를 피하기 위해, 가능한 배선을 짧게 하여, 스위칭 라인과 평행하지 않도록 배치하여 주십시오.
포인트 ③ : MAX_TON 단자는 스위칭의 영향을 받으면 강제 OFF 시간에 영향을 미치므로, 가능한 MAX_TON 단자에 가깝게 RTON, R3, C1을 접속하고, SR_GND 단자에 독립 배선으로 접속할 것을 권장합니다.
포인트 ④ : 동기정류 제어에서는 2차측 MOSFET M2에 발생한 VDS2를 정확하게 모니터링해야 하므로, IC의 DRAIN 단자를 M2의 드레인에, SR_GND 단자를 M2의 소스에 반드시 독립 배선으로 접속해야 합니다.
포인트 ⑤ : 션트 레귤레이터 GND (SH_GND)는 2차측 출력의 GND에, 귀환 저항 RFB1, RFB2는 2차측 출력 VOUT에 독립 배선으로 접속할 것을 권장합니다.
포인트 ⑥ : DRAIN 단자는 0V – 100V 정도의 진폭을 지닌 스위칭 라인이 되므로, 가능한 짧고 가늘게 배선하여 주십시오.
포인트 ⑦ : MOSFET M2의 드레인 – 소스 사이에 스너버 회로를 삽입하는 경우, 트랜스 출력과 M2의 소스에 독립 배선으로, 가능한 짧고 굵게 배선하여 주십시오.
하기는 기판 레이아웃 예입니다. 왼쪽은 TOP면, 오른쪽은 Bottom면이며, 상기 포인트 ①~⑥까지를 표기하였습니다. 레이아웃의 이미지로서 참고하여 주십시오.
다음 편에서는 최종 정리로 본 테마를 마무리하겠습니다.
AC-DC
기초편
- AC-DC의 기본
- 평활 후의 DC-DC 변환 (안정화) 방식이란?
- AC-DC 변환 회로 설계 순서 (개요)
- AC-DC 변환 회로 설계의 과제와 검토 사항
- 정리
- 플러스 알파의 기초 지식
설계편
-
AC-DC PWM 방식 플라이백 컨버터의 설계 방법 개요
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 스위칭 AC-DC 변환
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 플라이백 컨버터의 특징
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 플라이백 컨버터의 동작과 스너버
- 절연형 플라이백 컨버터의 기본 : 불연속 모드와 연속 모드
- 전원 사양 결정
- 설계 순서
- 설계에 사용할 IC의 선택
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:트랜스 설계 (수치 산출)
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:트랜스 설계 (구조 설계) -제1장-
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:트랜스 설계 (구조 설계) -제2장-
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:주요 부품 선정 – MOSFET 관련 제1장
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:주요 부품 선정 – MOSFET 관련 제2장
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계:주요 부품 선정 – CIN과 스너버
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : 주요 부품 선정 – 출력 정류기와 Cout
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : 주요 부품 선정 – IC의 VCC 관련
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : 주요 부품 선정 – IC의 설정, 기타
- 절연형 플라이백 컨버터 회로 설계 : EMI 대책 및 출력 노이즈 대책
- 기판 레이아웃 예
- 정리
- AC-DC 비절연형 벅 컨버터의 설계 사례 개요
-
SiC-MOSFET를 사용한 절연형 의사 공진 (Quasi-Resonant) 컨버터의 설계 사례
- 설계에 사용하는 전원 IC : SiC-MOSFET용으로 최적화
- 설계 사례 회로
- 트랜스 T1의 설계 -제1장-
- 트랜스 T1의 설계 -제2장-
- 주요 부품 선정 : MOSFET Q1
- 주요 부품 선정 : 입력 콘덴서 및 밸런스 저항
- 주요 부품 선정 : 과부하 보호 포인트의 전환 설정 저항
- 주요 부품 선정 : 전원 IC의 VCC 관련 부품
- 주요 부품 선정 : 전류 검출 저항 및 각 검출용 단자 관련 부품
- 주요 부품 선정 : EMI 및 출력 노이즈 대책 부품
- 기판 레이아웃 예
- 주요 부품 선정 : 전원 IC의 BO (브라운 아웃) 핀 관련 부품
- 사례 회로와 부품 리스트
- 평가 결과 : 효율과 스위칭 파형
- 정리
- 주요 부품 선정 : 출력 정류 다이오드
- 주요 부품 선정 : 스너버 회로 관련 부품
- 주요 부품 선정 : 출력 콘덴서, 출력 설정 및 제어 부품
- 주요 부품 선정 : MOSFET 게이트 구동 조정 회로
-
AC/DC 컨버터의 효율을 향상시키는 2차측 동기정류 회로의 설계
- 동기정류 회로부 : 주변 회로 부품 선정 - MAX_TON 단자의 C1과 R3, 및 VCC 단자
- 션트 레귤레이터 회로부 : 주변 회로 부품 선정
- 설계 순서
- 설계에 사용하는 IC
- 전원 사양과 대체 회로
- 동기정류 회로부 : 동기정류용 MOSFET 선정
- 동기정류 회로부 : 전원 IC 선택
- 동기정류 회로부 : 주변 회로 부품 선정 - 드레인 단자의 D1, R1, R2
- 트러블 슈팅 ① : 2차측 MOSFET가 갑자기 OFF되는 경우
- 트러블 슈팅 ② : 경부하 시 2차측 MOSFET가 공진 동작으로 인해 ON되는 경우
- 트러블 슈팅 ③ : 서지의 영향으로 VDS2가 2차측 MOSFET의 VDS 내압 이상이 되는 경우
- 다이오드 정류와 동기정류의 효율 비교
- 실장 기판 레이아웃에 관한 주의점
- 정리
평가편
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