Im Vergleich zu LDO ist die DC-DC-Schaltung viel komplexer und verrauschter, und die Anforderungen an Layout und Layout sind höher. Die Qualität des Layouts wirkt sich direkt auf die Leistung von DC-DC aus, daher ist es sehr wichtig, das Layout von DC-DC zu verstehen

1. Schlechtes Layout
●EMI, DC-DC-SW-Pin hat ein höheres dv/dt, ein relativ hohes dv/dt führt zu relativ großen EMI-Interferenzen;
●Erdrauschen, die Erdungsleitung ist nicht gut, erzeugt relativ große Schaltgeräusche auf dem Erdungskabel und diese Geräusche wirken sich auf andere Teile des Stromkreises aus;
●Der Spannungsabfall entsteht an der Verkabelung. Wenn die Verkabelung zu lang ist, kommt es zu einem Spannungsabfall in der Verkabelung und die Effizienz des gesamten DC-DC wird verringert.

2. Allgemeine Grundsätze
●Großstromkreise so kurz wie möglich schalten;
●Die Signalmasse und die Hochstrommasse (Strommasse) werden separat geführt und an einem einzigen Punkt am Chip-GND verbunden

①Kurze Schaltschleife
Der rote LOOP1 in der Abbildung unten ist die Stromflussrichtung, wenn das DC-DC-High-Side-Rohr eingeschaltet und das Low-Side-Rohr ausgeschaltet ist. Grün LOOP2 ist die aktuelle Flussrichtung, wenn das High-Side-Rohr geschlossen und das Low-Side-Rohr geöffnet ist;

Um die beiden Schleifen so klein wie möglich zu machen und weniger Interferenzen hervorzurufen, müssen die folgenden Grundsätze befolgt werden:

●Induktivität so nah wie möglich am SW-Pin;
●Eingangskapazität so nah wie möglich am VIN-Pin;
●Die Masse der Eingangs- und Ausgangskondensatoren sollte in der Nähe des PGND-Pins liegen.
●Verwenden Sie die Art und Weise, wie Kupferdraht verlegt wird.

Warum würden Sie das tun?

●Eine zu feine und zu lange Leitung erhöht die Impedanz und ein großer Strom erzeugt eine relativ hohe Welligkeitsspannung in dieser großen Impedanz.
●Ein zu feiner und zu langer Draht erhöht die parasitäre Induktivität, und das Rauschen des Kopplungsschalters auf der Induktivität beeinträchtigt die Stabilität von DC-DC und verursacht EMI-Probleme.
●Die parasitäre Kapazität und Impedanz erhöhen den Schaltverlust und den Ein-Aus-Verlust und beeinträchtigen die Effizienz von DC-DC

②Einzelpunkterdung
Unter Einzelpunkterdung versteht man die Einzelpunkterdung zwischen Signalerde und Leistungserde. Da es auf der Leistungsmasse zu relativ großen Schaltstörungen kommt, ist es notwendig, Interferenzen bei empfindlichen Kleinsignalen wie dem FB-Feedback-Pin zu vermeiden.

●Hochstrom-Erde: L, Cin, Cout, Cboot verbinden sich mit dem Netzwerk der Hochstrom-Erde;
● Schwachstromerde: Css, Rfb1, Rfb2 separat mit dem Signalerdungsnetzwerk verbunden;

Das Folgende ist der Aufbau einer Entwicklungsplatine von TI. Rot ist der Strompfad, wenn das obere Rohr geöffnet ist, und Blau ist der Strompfad, wenn das untere Rohr geöffnet ist. Das folgende Layout bietet folgende Vorteile:

●Der GND der Eingangs- und Ausgangskondensatoren ist mit Kupfer verbunden. Bei der Montage der Teile sollte der Boden beider möglichst zusammengefügt werden.
●Der aktuelle Pfad von Dc-Dc-ton und Toff ist sehr kurz;
●Das kleine Signal auf der rechten Seite ist eine Einzelpunkterdung, die weit vom Einfluss des großen Stromschalterrauschens auf der linken Seite entfernt ist;

3. Beispiele

Das Layout einer typischen DC-DC-BUCK-Schaltung ist unten dargestellt, und die folgenden Punkte sind in der SPEC aufgeführt:
●Eingangskondensatoren, High-Edge-MOS-Röhren und Dioden bilden möglichst kleine und kurze Schaltschleifen;
●Eingangskapazität so nah wie möglich am Vin-Pin-Pin;
●Stellen Sie sicher, dass alle Rückkopplungsverbindungen kurz und direkt sind und dass sich Rückkopplungswiderstände und Kompensationselemente so nah wie möglich am Chip befinden.
●SW entfernt von sensiblen Signalen wie FB;
●Verbinden Sie VIN, SW und insbesondere GND separat mit einer großen Kupferfläche, um den Chip zu kühlen und die thermische Leistung und langfristige Zuverlässigkeit zu verbessern;

4. Fassen Sie zusammen

Das Layout der DC-DC-Schaltung ist sehr wichtig, was sich direkt auf die Arbeitsstabilität und Leistung von DC-DC auswirkt. Im Allgemeinen geben die SPEC des DC-DC-Chips eine Anleitung zum Layout, die für das Design herangezogen werden kann.