بالمقارنة مع LDO، فإن دائرة DC-DC أكثر تعقيدًا وصاخبة، ومتطلبات التخطيط والتخطيط أعلى. تؤثر جودة التخطيط بشكل مباشر على أداء DC-DC، لذلك من المهم جدًا فهم تخطيط DC-DC

1. تخطيط سيء
●EMI، سوف يكون دبوس DC-DC SW أعلى من dv/dt، وسوف يسبب dv/dt المرتفع نسبيًا تداخل EMI كبير نسبيًا؛
●الضوضاء الأرضية، الخط الأرضي ليس جيدًا، سينتج ضوضاء تحويل كبيرة نسبيًا على السلك الأرضي، وستؤثر هذه الضوضاء على أجزاء أخرى من الدائرة؛
●يتم إنشاء انخفاض الجهد على الأسلاك. إذا كانت الأسلاك طويلة جدًا، فسيتم توليد انخفاض الجهد على الأسلاك، وستنخفض كفاءة DC-DC بالكامل.

2. المبادئ العامة
● تبديل الدائرة الحالية الكبيرة لأقصر وقت ممكن؛
●يتم توجيه أرض الإشارة والأرض ذات التيار العالي (أرض الطاقة) بشكل منفصل وتوصيلهما في نقطة واحدة عند الشريحة GND

①حلقة تبديل قصيرة
إن LOOP1 الأحمر في الشكل أدناه هو اتجاه التدفق الحالي عندما يكون الأنبوب ذو الجانب العالي DC-DC قيد التشغيل والأنبوب ذو الجانب المنخفض مغلقًا. Green LOOP2 هو اتجاه التدفق الحالي عند إغلاق الأنبوب الجانبي العالي وفتح الأنبوب الجانبي المنخفض؛

من أجل جعل الحلقتين صغيرتين قدر الإمكان وإحداث تداخل أقل، يجب اتباع المبادئ التالية:

●الحث أقرب إلى دبوس SW قدر الإمكان؛
●سعة الإدخال قريبة من دبوس VIN قدر الإمكان؛
● يجب أن تكون أرضية مكثفات الإدخال والإخراج قريبة من طرف PGND.
●استخدام طريقة مد الأسلاك النحاسية؛

لماذا تفعل ذلك؟

●الخط الرفيع جدًا والطويل جدًا سيزيد من المعاوقة، وسينتج تيار كبير جهدًا مموجًا مرتفعًا نسبيًا في هذه المعاوقة الكبيرة؛
● سلك رفيع جدًا وطويل جدًا سيزيد من الحث الطفيلي، وسيؤثر ضجيج مفتاح الاقتران على الحث على استقرار DC-DC ويسبب مشاكل EMI.
● ستؤدي السعة والمقاومة الطفيلية إلى زيادة فقدان التبديل وخسارة التشغيل والإيقاف وتؤثر على كفاءة DC-DC

②تأريض نقطة واحدة
يشير التأريض بنقطة واحدة إلى التأريض بنقطة واحدة بين أرض الإشارة وأرض الطاقة. سيكون هناك ضوضاء تحويل كبيرة نسبيًا على أرض الطاقة، لذلك من الضروري تجنب التسبب في تداخل مع الإشارات الصغيرة الحساسة، مثل دبوس التغذية المرتدة FB.

●أرضية ذات تيار عالٍ: تتصل L وCin وCout وCboot بشبكة الأرض ذات التيار العالي؛
● أرضي تيار منخفض: Css وRfb1 وRfb2 متصلان بشكل منفصل بشبكة الإشارة الأرضية؛

ما يلي هو تخطيط مجلس تطوير TI. الأحمر هو المسار الحالي عند فتح الأنبوب العلوي، والأزرق هو المسار الحالي عند فتح الأنبوب السفلي. التصميم التالي له المزايا التالية:

●يتم توصيل GND لمكثفات الإدخال والإخراج بالنحاس. عند تركيب القطع، ينبغي تجميع أرض القطعتين معًا قدر الإمكان.
●المسار الحالي لـ Dc-Dc-ton وToff قصير جدًا؛
●الإشارة الصغيرة الموجودة على اليمين هي نقطة تأريض أحادية، وهي بعيدة عن تأثير ضجيج مفتاح التيار الكبير على اليسار؛

3. أمثلة

ويرد أدناه تخطيط دائرة DC-DC BUCK النموذجية، ويتم ذكر النقاط التالية في المواصفات:
● تشكل مكثفات الإدخال، وأنابيب MOS عالية الحافة، والثنائيات حلقات تبديل صغيرة وقصيرة قدر الإمكان؛
●سعة الإدخال في أقرب وقت ممكن إلى دبوس Vin Pin؛
● التأكد من أن جميع اتصالات التغذية الراجعة قصيرة ومباشرة، وأن مقاومات التغذية الراجعة وعناصر التعويض قريبة من الشريحة قدر الإمكان؛
●SW بعيدًا عن الإشارات الحساسة مثل FB؛
●قم بتوصيل VIN وSW وخاصة GND بشكل منفصل بمساحة نحاسية كبيرة لتبريد الشريحة وتحسين الأداء الحراري والموثوقية على المدى الطويل؛

4. تلخيص

يعد تخطيط دائرة DC-DC أمرًا مهمًا للغاية، مما يؤثر بشكل مباشر على استقرار العمل وأداء DC-DC. بشكل عام، ستوفر المواصفات الخاصة برقاقة DC-DC إرشادات للتخطيط، والتي يمكن الرجوع إليها للتصميم.