[参考译文] LM3940：PCB 布局和电容器选择

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/669266/lm3940-pcb-layout-and-capacitor-selection

器件型号：LM3940

随附了 LM3940周围的当前4层 PCB 布局图。通孔为12mil。在输入线上有一个0.47uF MLCC。在输出线上有一个47uF (！6.3V)钽电容器。散热连接是否有问题？假设接地平面良好"缝合"(它应该与内部接地平面缝合吗？)、稳压器的接地是否正常？ 5V 输入和3.3V 输出会怎么样？对我来说、它看起来有点像黑客(我猜是这样)。

在 LM3940前面有一个直流/直流稳压器、其输出纹波 Pk-Pk 为27mV。 LM3940 DS 指出、必须对输入电压进行良好调节。这是经过良好调节的吗？如果不是、您建议在输入端添加什么电容器。 DS 仅指定了这些电容器的低 ESR、而不是电容。

7 年多前

0 admin 7 年多前

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Johan、您好！

GND 平面是任何 LDO 的主要散热器。因此、我们不建议在 GND 引脚上进行散热、更重要的是不要在 GND 选项卡上进行散热。这些连接处的金属越多、就可以将更多热量从 LDO 拉到 GND 层、从而降低 LDO 的结温。

LDO 的结温取决于您的负载、环境温度等。我们可以使用数据表热性能信息表中的 RθJA 估算结温。

TJ = PD x RθJA + Ta

PD =(Vin - Vout) x Iout

请记住、LM3940的最高建议结温为125 C

有关需要良好调节的输入的陈述旨在让人思考应用中预期的瞬态。对 LDO 输入的调节越好、对输出的调节也越好。输入端的瞬态将被 LDO 的 PSRR 减小；但是、您仍将在输出端看到瞬态。

非常尊重、

Ryan

0 admin 7 年多前

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您好、Ryan、

非常感谢您对布局的反馈、我已经移除了散热焊盘(希望这不会使焊接更加困难)。

0 admin 7 年多前

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Johan、您好！

正如 Ryan 所提到的、将 LM3940的接地引脚与接地层隔离是不明智的。这样做时、您会失去大量的冷却！热收集器的省略对于自动焊接(气相等)没有问题但对于手工焊接、它是。一种补救方法是使用风扇将 PCB 预热至大约100°C、然后使用铁焊接。小心行事！使用建议的数据表布局(图15)。如果这对您不起作用、则应切换到具有散热器的稳压器。

与许多其他 LDO 一样、LM3940无法提供良好的输入电压纹波抑制。因此、除非您提供一些闪变、否则使用转换开关馈送输入不是一个好主意。您可以采用一个 π 型滤波器、该滤波器具有两个47µF μ V/25V 铝电解电容器、一个位于开关输出端、另一个位于 LM3940输入端。用470n/X7R/0805并联每一个、并在两种布置之间放置一个10µH Ω 扼流圈。还应将一个电阻器与扼流圈串联、以抑制 LC 谐振。 R 应填充以下关系：R>=SQRT (2L/C)= 0.65R。 LM3940应与该47µF μ F 输入电容搭配使用、从而保持稳定。如果不增加到100µF μ V。但请注意、某些开关具有最大负载电容规格。请勿违反此规定。

最后一个提示：注意输出电容器的 ESR 要求。在各种环境温度和负载电流下测试电路！

Kai

0 admin 7 年多前

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尊敬的 Kai：

非常感谢您的详细回答。开关(OLL-T/1-W12P-C)的工作频率为800kHz (特别是数据表中性能图表中的输出纹波似乎具有~600kHz 的频率)、遗憾的是、这似乎是共振(？) 对于 LDO、因为它在此频率下只能保持~26dB 的纹波抑制。但我必须承认，这仍然是可以接受的：

[SWITCHER ] 27mV 峰间值*@ 800kHz ->[LDO、26dB 抑制]-> 1.35mV 峰间值@ 800kHz (？)

我使用的微控制器可以处理其输入端高达100mV 的峰间纹波、因此我假设我完全处于规格范围之内？我意识到这可能与现实有很大的偏差、但我认为这是一个小指标、表明设置应该足够？

*数据表性能图基于10µF μ F 输出电容器。我将22µF 一个1 μ F 电容器以及 LDO 上的输入电容器。数据表还建议在输出端使用最小电容以避免不稳定、因此我对使用附加 PI 网络有点怀疑。

0 admin 7 年多前

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Johan、您好！

是的、开关的噪声似乎是可以容忍的。但请注意...

Kai

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