簡介:工程師在不斷發展的時代所面臨的挑戰

緊迫的時間表有時會讓工程師忽略除了VIN、VOUT和負載要求等以外的其他關鍵細節,將PCB應用的電源設計放在事后再添加。遺憾的是,后續生產PCB時,之前忽略的這些細節會成為難以診斷的問題。例如,在經過漫長的調試過程后,設計人員發現電路會隨機出現故障,比如,因為開關噪聲,導致隨機故障的來源則很難追查。

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此專題分兩部分討論,本文是第一部分,主要介紹在設計多軌電源時可能會忽略的一些問題。第一部分著重介紹策略和拓撲,第二部分重點討論功率預算和電路板布局的細節,以及一些設計技巧。許多應用電路板都使用電源來偏置多個邏輯電平,本系列文章將探討多電源電路板解決方案。旨在實現首次即正確的設計拓撲或策略。

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選擇繁多

對于特定的電源設計,可能有多種可行的解決方案。在下面的示例中,我們將介紹多種選擇,例如單芯片電源與多電壓軌集成電路(IC)。我們將評估成本和性能取舍。探討低壓差(LDO)穩壓器與開關穩壓器(一般稱為降壓或升壓穩壓器)之間的權衡考量。還將介紹混合方法(即LDO穩壓器和降壓穩壓器的混合與匹配),包括電壓輸入至輸出控制(VIOC)穩壓器解決方案。

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在本文中,我們將分析開關噪聲,以及在開關電源設計無法充分濾波時,PCB電路會受哪些影響。從總體設計角度來看,還需考慮成本、性能、實施和效率等因素