与大家分享一款全集成兼容PoE 802.3af/at PD 协议IC,高效率反激/正激控制器
MP8009的PCB设计要点。
EV8009-V-00A是一款全集成兼容PoE 802.3af/at 与PD 协议,采用原边反馈设计,支持48V网线与36~57V适配器供电,输出12V @ 2.1A总功率 25.2W的标准测试板,下图1为EV8009-V-00A的原理图设计。

图1. EV8009-V-00A原理图
整个功率环路的基本要求:
(1)原边主功率回路:C1C→T1→Q1→R45,46→C1C;
(2)辅助绕组回路:T1→D5→R10→C4B→T1
(3)MP8009控制部分放在原边主功率回路之外,FB电阻,COMP电阻电容,VCC电容都需要靠近芯片对应管脚放置。
(4)副边主功率回路:T1→D1→C2A,C2B→T1;

图2. EV8009-V-00A PCB布局图
第一部分:EV8009-V-00A原边主功率回路:C1C→T1→Q1→R45,46→C1C;
- 减小SW的环路面积(参考EV8009-V-00A原边主功率回路:C1C→T1→Q1→R45,46→C1C),如下图所示

图3. EV8009-V-00A原边主功率回路示意图

图4. EV8009-V-00A原边主功率回路PCB布局参考图
案例分析(一):某客户板原边主功率回路:C14,C16,C13→T1→Q1→R12,R13→C16,原理图部分如下图5所示;

图5. 某客户MP8009 PSR 25W原边主功率回路示意图
下图6与图7为某客户MP8009 对应的PCB设计,其设计错误点罗列如下:
-
R1、R2、Q1、D3离变压器较远,增加了主功率环路的面积;
-
D5、R8应该放在功率环路之外,往右边放,途中阻断了PGND的链接
-
C16、C14的PGND与R13、R12的PGND是走大电流的,需要就近链接,保证功率环路最小。

图6. 某客户MP8009 PSR 25W原边主功率回路PCB错误示例
-
VDD1输入功率走线应尽可能用直线,避免图中绕远路,VDD1不应该割断C7与C6之间的PGND,应先经过C6和C7再经过L3滤波电感;
-
C7仅有一个PGND过孔,不利于滤波,应在C7与C6的PGND焊盘附近各打至少6个VIA过孔
-
L3至C13的走线比较远,不利于滤波,功率走线应尽可能端
-
C16与C14之间的PGND仅有一个过孔链接到整个PGND 网络,不利于原边主功率传输与散热,理应增加至少9个VIA过孔至PGND

图7. 某客户MP8009 PSR 25W原边主功率回路PCB错误示例
5 个赞
第二部分: EV8009-V-00A辅助绕组回路:T1→D5→R10→C4B→T1
1.减小VCC辅助绕组环路面积(参考EV8009-V-00A原边主功率回路:T1→D5→R10→C4B→T1),如下图8与图9所示:

图8. EV8009-V-00A辅助绕组回路示意图

图9. EV8009-V-00A辅助绕组回路PCB布局参考图
案例分析(二):某客户MP8009 辅助绕组回路的 PCB 设计, 对应客户板原理图辅助绕组回路:T1 →D7 →R222 →C26 →T1 ,如图10 所示:

图10. 某客户MP8009 PSR辅助绕组回路原理图
其设计错误点罗列如下:
-
D7、R222、C26元器件离T1太远了,环路太大,容易造成辐射干扰。
-
T1 的5号管脚是高频跳变信号,走线越长,辐射越大,应将D7、R222、C26元器件放置在T1的5,6管脚旁边。
-
VCC电容C19需要放置在芯片VCC管脚旁边去耦噪声。

图11. 某客户MP8009 PSR辅助绕组回路PCB布局错误示例
2 个赞
第三部分:MP8009控制部分放在原边主功率回路之外,采样环路尽量缩小:FB电阻,COMP电阻电容,VCC电容都需要靠近芯片对应管脚放置。
-
FB电阻靠近芯片FB与PGND管脚放置

图12. EV8009-V-00A 的FB回路PCB布局参考图
-
VCC电阻靠近芯片VCC与PGND管脚放置

图13. EV8009-V-00A 的VCC回路PCB布局参考图
- SENSE电容靠近SENSE与PGND管脚

图14. EV8009-V-00A 的SENSE回路PCB布局参考图
4.COMP电阻电容靠近COMP与PGND管脚放置

图15. EV8009-V-00A 的COMP回路PCB布局参考图
案例分析(三):某客户MP8009采样信号管脚的 PCB设计,其设计错误点罗列如下:
- 芯片摆放在功率回路中间
- FB引线较长,易引入干扰
- COMP电阻应靠右下方放置
- FB电阻与COMP电容电阻的PGND网络至芯片管脚走线较长
- SENSE走线太长,易引入干扰

图16. FB、COMP、PGND错误示例

图17. SENSE走线错误示例
3 个赞
第四部分:副边主功率回路:T1→D1→C2A,C2B→T1;

图18. EV8009-V-00A副边主功率回路示意图

图19. EV8009-V-00A副边主功率回路PCB布局示意图
案例分析(四):某客户MP8009 PSR副边主功率回路的 PCB设计,其设计错误点罗列如下:
- R4、C9放在了功率回路中
- C10、C11、C12的GND网络与变压器T1的7,8,9管脚没有直接链接,导致功率回路较大,容易对外产生辐射噪声干扰。

图20. 某客户MP8009副边主功率回路: T1→D2→C10,C11→T1

图21. 某客户MP8009副边主功率回路PCB布局错误示例
7 个赞
学习了,大家快来看,全是干货从原理到layout设计技巧! 
1 个赞
请问我使用POE IC为MP8020,输入36~57V输出为12V,功率为25.5W,那么我DC-DC使用的IC是什么比较好。盼回复
您好,功率等级25.5W的话推荐您使用MP8009,该芯片集成了PD协议+DCDC功率部分。我们有现成的12V参考设计
1 个赞
是的,25W12V规格可搭配EP13变压器。MP8009是我们at等级的主推物料,出货量大,所以也会比相同规格产品更具价格优势。
我还有一个问题,MP8009可以接入网口的信号线1\2\3\6吗,它可以自动分离信号线吗,还有网口1\2\3\6线也可以供电吗.