このリファレンス デザインは、2 層で 2 オンスの銅を使用した PCB を採用しており、コストとボード面積を節約するために底面に SMD 部品を配置して実装されています。PCB を設計する際には、注意すべき重要な点がいくつかあります。以下に、システム レベルの配置と各ブロックのレイアウトについて説明します。
- 各部品を高電圧と低電圧、高電流と低電流、高い独立性と低い独立性のグループにそれぞれ分けます。マイクロコントローラ関連の信号や IPM の入力側など、低電圧で高インピーダンスの部品と信号はまとめて配置し、配線してください。これらの領域には、銅流し込みを使用して、統合された GND プレーンを設けてください。AC 入力、フィルタ、整流器、IPM 出力の各側は、高電圧、大電流、低インピーダンスの部品や信号であるため、大電流経路を作るために幅広のパターンや銅箔で配線し、干渉を抑えるために上記の低電圧や高インピーダンスの信号と分離してください。
- 大電力経路にある部品は、PCB の外縁に可能な限り最短距離で配置します。マイクロコントローラーは、制御が必要なすべてのパワー ブロックからの最適な距離を考慮して、中央に配置します。ピン配置は、制御信号または帰還信号のトレースの長さと、アナログ信号とデジタル信号の交差を最小限に抑えるように設定されます。
- AC ライン保護と EMI フィルタ
- AC ライン保護部品は、接続経路までの最小距離内に近接して配置されます。保護回路と EMI フィルタ回路の周囲には、アース接続の保護を設けています。
- モーター ドライブ
- 高リップルの要件に対応するため、モーター駆動はフィルム コンデンサと DC バス コンデンサ バンクのできるだけ近くに配置されます。
- 電流センシングには、4 線式センシングのローサイド シャント抵抗方式が採用されます。シャント抵抗からオペアンプ回路へのセンシング信号の接続には、インピーダンス マッチング抵抗による差動ペアが使用されます。シャント抵抗はモジュールの近くに配置され、直接接地された銅プレーンに接続されます。
- 補助電源
- 補助電源の GND は、DC バス コンデンサ バンクを直接、独立して接続し、インバータの大電流で高周波の GND パターンから低電流を分離します。