À quels points faut-il prêter attention lors de la conception de PCB DC-DC ?

Comparé au LDO, le circuit DC-DC est beaucoup plus complexe et bruyant, et les exigences de configuration et de configuration sont plus élevées. La qualité de la disposition affecte directement les performances du DC-DC, il est donc très important de comprendre la disposition du DC-DC.

1. Mauvaise mise en page
● La broche EMI, DC-DC SW aura un dv/dt plus élevé, un dv/dt relativement élevé provoquera des interférences EMI relativement importantes ;
●Le bruit de terre, la ligne de terre n'est pas bonne, produira un bruit de commutation relativement important sur le fil de terre, et ces bruits affecteront d'autres parties du circuit ;
●La chute de tension est générée sur le câblage. Si le câblage est trop long, une chute de tension sera générée sur le câblage et l'efficacité de l'ensemble DC-DC sera réduite.

2. Principes généraux
●Commutez le circuit de courant important aussi court que possible ;
●La masse du signal et la masse à courant élevé (terre d'alimentation) sont acheminées séparément et connectées en un seul point au niveau de la puce GND.

①Boucle de commutation courte
La BOUCLE1 rouge dans la figure ci-dessous est la direction du flux actuel lorsque le tuyau côté haut DC-DC est activé et le tuyau côté bas est éteint. Vert LOOP2 est la direction d'écoulement actuelle lorsque le tuyau côté haut est fermé et le tuyau côté bas est ouvert ;

Afin de rendre les deux boucles aussi petites que possible et d'introduire moins d'interférences, les principes suivants doivent être suivis :

●Inductance aussi proche que possible de la broche SW ;
●Capacité d'entrée aussi proche que possible de la broche VIN ;
●La masse des condensateurs d'entrée et de sortie doit être proche de la broche PGND.
●Utilisez la méthode de pose du fil de cuivre ;

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Pourquoi ferais-tu ça ?

●Une ligne trop fine et trop longue augmentera l'impédance, et un courant important produira une tension d'ondulation relativement élevée dans cette grande impédance ;
●Un fil trop fin et trop long augmentera l'inductance parasite, et le bruit du commutateur de couplage sur l'inductance affectera la stabilité du DC-DC et provoquera des problèmes EMI.
●La capacité et l'impédance parasites augmenteront la perte de commutation et la perte marche-arrêt et affecteront l'efficacité du DC-DC

②mise à la terre en un seul point
La mise à la terre en un seul point fait référence à la mise à la terre en un seul point entre la masse du signal et la masse de l'alimentation. Il y aura un bruit de commutation relativement important sur la masse d'alimentation, il est donc nécessaire d'éviter de provoquer des interférences avec les petits signaux sensibles, tels que la broche de retour FB.

●Masse à courant élevé : L, Cin, Cout, Cboot se connectent au réseau de terre à courant élevé ;
● Terre à faible courant : Css, Rfb1, Rfb2 connectés séparément au réseau de terre de signal ;

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Ce qui suit est la présentation d'une carte de développement de TI. Le rouge est le chemin actuel lorsque le tube supérieur est ouvert et le bleu est le chemin actuel lorsque le tube inférieur est ouvert. La disposition suivante présente les avantages suivants :

●Le GND des condensateurs d'entrée et de sortie est connecté au cuivre. Lors de l'installation des pièces, le sol des deux doit être assemblé autant que possible.
●Le chemin actuel de Dc-Dc-ton et Toff est très court ;
●Le petit signal à droite est une mise à la terre en un seul point, qui est loin de l'influence du grand bruit de commutation de courant à gauche ;

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3. Exemples

La disposition d'un circuit DC-DC BUCK typique est donnée ci-dessous, et les points suivants sont indiqués dans le SPEC :
●Les condensateurs d'entrée, les tubes MOS haut de gamme et les diodes forment des boucles de commutation aussi petites et courtes que possible ;
●Capacité d'entrée aussi proche que possible de la broche Vin Pin ;
●Assurez-vous que toutes les connexions de retour sont courtes et directes, et que les résistances de retour et les éléments de compensation sont aussi proches que possible de la puce ;
●SW loin des signaux sensibles tels que FB ;
●Connectez VIN, SW et surtout GND séparément à une grande zone de cuivre pour refroidir la puce et améliorer les performances thermiques et la fiabilité à long terme ;

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4. Résumer

La disposition du circuit DC-DC est très importante, ce qui affecte directement la stabilité de fonctionnement et les performances du DC-DC. Généralement, les SPEC de la puce DC-DC donneront des conseils de configuration, auxquels on pourra se référer pour la conception.