優(yōu)化電源模塊性能的PCB布局技術(shù)

模塊中接地的引腳（包括裸焊盤(pán)）、輸入和輸出電容器、軟啟動(dòng)電容以及反饋電阻，都應連至PCB上的回路層。此回路層可作為電感電流極低的返回路徑以及下文將談及的散熱裝置使用。

圖3 模塊及作為熱阻抗的PCB示意圖

反饋電阻也應放置在盡可能靠近模塊FB（反饋）引腳的位置上。要將此高阻抗節點(diǎn)上的潛在噪聲提取值降至最低，令FB引腳與反饋電阻中間抽頭之間的走線(xiàn)盡可能短是至關(guān)重要的?？捎玫难a償組件或前饋電容器應該放置在盡可能靠近上層反饋電阻的位置上。

散熱設計建議

模塊的緊湊布局在電氣方面帶來(lái)好處的同時(shí)，對散熱設計造成了負面影響，等值的功率要從更小的空間耗散掉?？紤]到這一問(wèn)題，SIMPLE SWITCHER電源模塊封裝的背面設計了一個(gè)單獨的大的裸焊盤(pán)，并以電氣方式接地。該焊盤(pán)有助于從內部MOSFET（通常產(chǎn)生大部分熱量）到PCB間提供極低的熱阻抗。

從半導體結到這些器件外封裝的熱阻抗(θJC)為1.9℃/W。雖然達到行業(yè)領(lǐng)先的θJC值就很理想，但當外封裝到空氣的熱阻抗(θCA)太大時(shí)，低θJC值也毫無(wú)意義！如果沒(méi)有提供與周?chē)諝庀嗤ǖ牡妥杩股崧窂?，則熱量就會(huì )聚集在裸焊盤(pán)上無(wú)法消散。那么，究竟是什么決定了θCA值呢？從裸焊盤(pán)到空氣的熱阻完全受PCB設計以及相關(guān)的散熱片的控制。

現在來(lái)快速了解一下如何進(jìn)行不含散熱片的簡(jiǎn)單PCB散熱設計，圖3示意了模塊及作為熱阻抗的PCB。與從結到裸片焊盤(pán)的熱阻抗相比，由于結與外封裝頂部間的熱阻抗相對較高，因此在第一次估計從結到周?chē)諝獾臒嶙?θJT)時(shí)，我們可以忽略θJA散熱路徑。

散熱設計的第一步是確定要耗散的功率。利用數據表中公布的效率圖(η)即可輕松計算出模塊消耗的功率(PD)。

然后，我們使用設計中的最高溫度TAmbient和額定結溫TJunction(125℃)這兩個(gè)溫度約束來(lái)確定PCB上封裝的模塊所需的熱阻。

最后，我們使用PCB表面（頂層和底層上均具有未損壞的一盎司銅散熱片和無(wú)數個(gè)散熱孔）的對流熱傳遞的最大簡(jiǎn)化的近似值來(lái)確定散熱所需的板面積。