中應注意哪些要點 PCB設計 的DC-DC PCB工廠?
IaDC的電路比LDO複雜得多, 而且譟音更高. PCB製造商 對佈局和佈局有較高要求. 版圖的質量直接影響DC-DC的效能, 囙此,瞭解DC-DC的佈局非常重要.
1、佈局不好
EMI,DC-DC SW引脚會有較高的dv/dt,較高的dv/dt會產生較大的EMI干擾;
接地雜訊、接地佈線不良會在接地線上產生較大的開關雜訊,這些雜訊會影響電路的其他部分;
PCB工廠在佈線上產生壓降,如果佈線太長,會導致佈線上的壓降,降低整個DC-DC的效率;
2、一般原則
開關大電流回路應盡可能短;
訊號接地和大電流接地(電源接地)單獨佈線,並在晶片GND的一個點連接;
1、開關電路短路。 下圖中紅色環1表示DC-DC高壓側管接通,低壓側管斷開時電流流向; 綠色回路2為高壓側管閉合、低壓側管開啟時的當前流向; 回路應盡可能小,以减少干擾,並應遵循以下原則:
電感盡可能接近SW引脚;
輸入電容器應盡可能靠近VIN引脚;
輸入和輸出電容器的接地應盡可能靠近PGND引脚;
佈線採用銅線敷設管道;
你為什麼要這樣做?
如果跡線太細或太長,阻抗會新增,大電流會在這個大阻抗上產生相對較高的紋波電壓;
太細和太長的記錄道會新增寄生電感,從而耦合開關雜訊,影響DC-DC穩定性,並導致EMI問題; 寄生電容和阻抗會新增開關損耗和傳導損耗,影響DC-DC效率;
2、單點接地單點接地是指訊號地和電源地的單點接地。 電源接地上會有較大的開關雜訊,囙此有必要避免對敏感小訊號的干擾,如FB迴響引脚。
大電流接地:L、Cin、Cout、Cboot接入大電流接地網絡;
小電流接地:Css、Rfb1、Rfb2分別接至訊號接地網;
這個 figure below is the layout of a TI開發委員會. 紅色是上管打開時的當前路徑, 藍色是下管打開時的電流路徑. 以下佈局具有以下更好的優點:
輸入和輸出電容器的GND用銅連接。 放置零件時,盡可能將兩者的接地放在一起;
DC-DC Ton和Toff的電流路徑很短;
右側小訊號單點接地,距離較長,避免左側大電流開關雜訊的影響;
TI開發板的DC-DC PCB佈局
3、示例
這個 PCB工廠 給出了典型DC-DC降壓電路的佈局, 規範中給出了以下幾點:
由輸入電容、高壓側MOS管和續流二極體組成的開關回路應盡可能小和短;
輸入電容器應盡可能靠近Vin引脚;
確保所有迴響連接短而直接,迴響電阻和補償元件盡可能靠近晶片;
使SW遠離敏感訊號,如FB;
將VIN、SW,尤其是GND連接到一個大的銅區域,以冷卻晶片,提高熱效能和長期可靠性;
DC-DC BUCK典型電路佈局指南
4、總結
DC-DC電路的佈局非常重要,直接影響DC-DC的穩定性和效能. 通常地, DC-DC晶片的規格將提供佈局指導, 可參攷 PCB設計.