3レベルPWM D級アンプの基板設計の改良

3レベルPWM D級アンプの基板設計の改良です。

回路図は定数と部品(電流検出抵抗、LPFのMLCCなど)を

若干変変更しています。

配線図です。

制御部を左側に集めて、電力変換部を右側に集めています。

基板上面のベタパターンです。

BTLなので、電力変換部のグランドを局所化して、

電源レールの取り回しを工夫しています。

また、

スイッチングノードやスナバ回路を局所化しています。

主に左から、制御部電源(-5V, +5V),

ハーフブリッジドライバ電源(+15V(-50V基準)),

パワーグランド(0V)です。

基板下面のベタパターンです。

主に、左から、アナロググランド(0V)、

ハーフブリッジドライバグランド(-50V)、

電源レール(+-50V)です。

フルブリッジ構成で、

制御部のICが10個になるなど、

部品点数が多いので、

レイアウトするだけでも、

なかなか大変です。

 

SiC MOSFETアンプの基板設計

回路が設計できたので、次は基板設計です。Eagleでまず回路図を作成します。

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サスペンディッド電源(Bootstrapping)も同一基板に乗せてしまいます。電源のコモンをGNDでなく、出力でフロートすることで、オペアンプの電源レールを出力に沿って移動させ、オペアンプの出力を+-15Vを越えてスイングさせています。

回路図が出来たら、次はプリント基板(PCB)の設計(アートワーク)です。

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両面ベタグランドですが、電源電圧が異なる領域をスリットで分けています。また、トランスとインダクタの部分はベタを抜いています。