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PCB科技 - PCB工廠DC-DC的PCB設計應注意哪些要點?

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PCB科技 - PCB工廠DC-DC的PCB設計應注意哪些要點?

PCB工廠DC-DC的PCB設計應注意哪些要點?

2021-08-30
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Author:Belle

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;

HDI PCB設計

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;

HDI PCB設計

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

HDI PCB設計

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;

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DC-DC BUCK典型電路佈局指南

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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.