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SW6106、SW6206、SW6208+FNK409 PD移动电源无线充方案各种地线区分和LAYOUT指南
发布时间:2019-11-19

SW6106、SW6206、SW6208+FNK409   PD移动电源无线充方案各种地线区分和LAYOUT指南

一、各种地符号区分

GND-工作地;

DGND-数字地;也叫逻辑地,是各种开关量(数字量)信号的零电位。

AGND-模拟地;是各种模拟量信号的零电位。

LGND-防雷保护地

GND在电路里常被定为电压参考基点。

从电气意义上说,GND分为电源地和信号地。

PG是 Power Ground(电源地)的缩写。另一个是 Signal Ground(信号地)

二、数字地和模拟地介绍

简单来说,数字地是数字电路部分的公共基准端,即数字电压信号的基准端;模拟地是模拟电路部分的公共基准端,模拟信号的电压基准端(零电位点)。

一、分为数字地和模拟地的原因

       由于数字信号一般为矩形波,带有大量的谐波。如果电路板中的数字地与模拟地没有从接入点分开,数字信号中的谐波很容易会干扰到模拟信号的波形。当模拟信号为高频或强电信号时,也会影响到数字电路的正常工作。模拟电路涉及弱小信号,但是数字电路门限电平较高,对电源的要求就比模拟电路低些。既有数字电路又有模拟电路的系统中,数字电路产生的噪声会影响模拟电路,使模拟电路的小信号指标变差,克服的办法是分开模拟地和数字地。

       存在问题的根本原因是,无法保证电路板上铜箔的电阻为零,在接入点将数字地和模拟地分开,就是为了将数字地和模拟地的共地电阻降到最小。

二、解决方法
       模拟地和数字地间的串接可以采用四种方式:1、用磁珠连接;2、用电容连接(利用电容隔直通交的原理);3、用电感连接(一般用几uH到数十uH);4、用0欧姆电阻连接。

一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层)

无线充常采用0欧姆电阻连接:

一般情况下,用0欧电阻是最佳选择,1、可保证直流电位相等;2、单点接地,限制噪声;3、对所有频率的噪声都有衰减作用(0欧也有阻抗,而且电流路径狭窄,可以限制噪声电流通过);4、电容(利用电容隔直通交的原理)。

       磁珠采用在高频段具有良好阻抗特性的铁氧体材料烧结面成,专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠有很高的电阻率和磁导率,等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。它比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果。磁珠对高频信号才有较大阻碍作用,一般规格有100/100mMHZ,它在低频时电阻比电感小得多。铁氧体磁珠(Ferrite Bead)是目前应用发展很快的一种抗干扰组件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显着。

       铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声(可用于直流和交流输出),还可广泛应用于其它电路,其体积可以做得很小。特别是在数字电路中,由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波,也是电路高频辐射的主要根源,所以可在这种场合发挥磁珠的作用。在电路中只要导线穿过它即可。当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。

三、 FNK409+3448无线充LAYOUT注意:






                                                                  

四、SW6106、SW6206、SW6208  LAYOUT注意:

输入输出电容的 GND 要以最短回路接入 SW61XX 的 EPAD,换层时尽量多打过孔


                                                                   Type-A 及 Type-C 的轻载检测是通过检测通路管压差来实现的,故通路管的采样引线必须直接从 通路管的 D/S 端引线。VOUT_A/VBUS_A 必须从 Type-A 的通路管的 D/S 端直接引线, VOUT_C/VBUS_C 必须从 Type-C 的通路管的 D/S 端直接引线。VOUT_A 采样线所连接的位置不能处 于 VOUT Micro-B/Type-C 通路管的大电流路径上,VOUT_C 采样线所连接的位置不能处于 VOUT Type-A/Micro-B 通路管的大电流路径上。         

                                                                        电流采样电阻到 BAT/BATCSP 的引线须采用开尔文接法,从电阻焊盘向里拉出,单独引线到 BAT/BATCSP 引脚,中间不要引线到其他地方,尽量避开电感走线,线宽为 8mil 10mil 即可;与采 样电阻并联的 0.1uF 电容靠近采样电阻摆放,与采样电阻并联的 10uF 电容靠近芯片  BAT/BATCSPPin 端摆放。电池保护电路需要的 B+单独从电池 B+焊盘拉线,不能从 BAT 采样引线连接过去。                                                                                                                                    

DW01 的 B+从电池 B+拉过来,线宽建议 10mil 以上;8205 B-从电池 B-拉过来,线宽 100mil 以上;当出现电池保护电路布局较挤,打过孔与连线困难时,8205 的第 2 脚和第 5 脚可以不连接(内 部第 2 脚和第 5 脚已连接)。GND B-尽量多打过孔,每颗 8205 至少 6 个过孔。

                                                                              

芯片、电感、电流采样电阻、电池保护板底部 GND 需要最大面积的开窗,帮助散热;开窗远离 B+B-焊盘,防止焊接与电池时短路。开窗位置注意不能和丝印层重叠,否则丝印将无

             


              

五、layout常用规则:

1.功率地线和信号地线必须单独铺铜,并通过一个单点连接在一起,连接点尽可能的靠 近输入电容的地线。

2.信号地铺铜,必须保证有块大面积的完整的地线。顶层和底层的信号地线之间尽量增 加过孔,以保证信号地线的完整。电源输入正端至全桥电路再到电流采样电阻再流回电源输入负端的走线都要考虑2A以上电 流的线宽,且回路尽可能的小。

3.功率回路的面积要尽可能的小,可以降低EMI的噪音

4.在各信号线都要尽量远离跳变的干扰源,如PWM1PWM2SW1SW2,信号线之 间尽量铺上信号地线,降低信号线之间的干扰。

5.信号处理芯片的供电线需要远离干扰源,如PWM1PWM2SW1SW2,防止供电 线被干扰,产生高压导致芯片工作异常。各AD采样及电压解码信号不要与PWM信号平行走线,防止高频信号对AD的干扰。顶层和底层的信号线不能平行走线,尽量垂直相交。

6.芯片供电的去耦电容必须尽可能靠近芯片的供电引脚,EMI吸收电容必须靠近干扰源,滤波电路在画板时走线应经过保护器件及滤波电路后再到目标电路, 保护器件应放输入端, 滤波电路则需放靠近线路的末端

7.布局时尽量保证全桥电路、 LC振荡电路、电流电压解码电 路、电流采样放大电路、MCU电路的独立性

8.电流采样电阻至输入电源负端的走线尽可能的短,以免走线敷铜的内阻过大,与电流采样电阻相加后,导致测到采样电流偏大,从而造成误动作。

9.布线时除考虑主回路的电流回路走线足够宽之外,要考虑全桥电路中发热器件的散热,增加与之连接的敷铜的面积或者打孔到底层增加过孔及敷铜进行散热