A que puntos se deben prestar atención no deseño de PCB DC-DC?

En comparación con LDO, o circuíto de DC-DC é moito máis complexo e ruidoso, e os requisitos de deseño e esquema son maiores. A calidade do esquema afecta directamente ao rendemento de DC-DC, polo que é moi importante comprender o esquema de DC-DC

1. Mal deseño
● EMI, PIN SW DC-DC terá maior DV/DT, relativamente alto DV/DT causará interferencias de EMI relativamente grandes;
● O ruído do chan, a liña de terra non é boa, producirá ruído de conmutación relativamente grande no fío do chan e estes ruídos afectarán a outras partes do circuíto;
● A caída de tensión xérase no cableado. Se o cableado é demasiado longo, xerarase a caída de tensión no cableado e reducirase a eficiencia de todo o DC-DC.

2. Principios xerais
● Cambie o circuíto de corrente grande o máis curto posible;
● O chan do sinal e o chan de alta corrente (chan de enerxía) encádranse por separado e conectan nun só punto no chip GND

①short bucle de conmutación
O bucle vermello1 na figura seguinte é a dirección de fluxo actual cando está o tubo de alto lado DC-DC e o tubo de lado baixo está apagado. Green Loop2 é a dirección do fluxo actual cando se pecha o tubo lateral alto e se abre o tubo lateral baixo;

Para facer os dous lazos o máis pequenos posible e introducir menos interferencias, cómpre seguir os seguintes principios:

● Inductancia o máis preto posible do pin SW;
● Capacitancia de entrada o máis preto posible do pin VIN;
● O chan dos condensadores de entrada e saída debe estar preto do pin PGND.
● Use o xeito de colocar fío de cobre;

WPS_DOC_0

Por que farías iso?

● Unha liña demasiado fina e demasiado longa aumentará a impedancia e unha gran corrente producirá unha tensión de ondulación relativamente alta nesta gran impedancia;
● Un fío demasiado fino e demasiado longo aumentará a inductancia parasitaria e o ruído do interruptor de acoplamiento na inductancia afectará á estabilidade de DC-DC e causará problemas EMI.
● A capacitancia e a impedancia parasitarios aumentarán a perda de conmutación e a perda on-off e afectará a eficiencia de DC-DC

②single Point Anoting
A posta a terra dun só punto refírese ao único punto de terra entre o chan de sinal e o chan de enerxía. Haberá ruído de conmutación relativamente grande no chan de alimentación, polo que é necesario evitar provocar interferencias a pequenos sinais sensibles, como o pasador de retroalimentación de FB.

● Terreo de alta corrente: L, CIN, Cout, CBOOT Conéctate á rede de chan de alta corrente;
● Terreo de corrente baixa: CSS, RFB1, RFB2 conectado por separado á rede terrestre de sinal;

WPS_DOC_1

A continuación móstrase a disposición dun Consello de Desenvolvemento de TI. O vermello é a ruta actual cando se abre o tubo superior e o azul é a ruta actual cando se abre o tubo inferior. O seguinte esquema ten as seguintes vantaxes:

● O GND dos condensadores de entrada e saída está conectado co cobre. Ao instalar pezas, o chan dos dous debe xuntarse na medida do posible.
● A ruta actual de DC-DC-ton e Toff é moi curta;
● O pequeno sinal da dereita é a terra de un só punto, que está lonxe da influencia do gran ruído de interruptor de corrente á esquerda;

WPS_DOC_2

3. Exemplos

A disposición dun circuíto de buck típico DC-DC móstrase a continuación, e os seguintes puntos danse na especificación:
● condensadores de entrada, tubos MO de alta punta e diodos forman bucles de conmutación o máis pequenos e curtos posible;
● Capacitancia de entrada o máis preto posible do pin pin;
● Asegúrese de que todas as conexións de retroalimentación sexan curtas e directas e que as resistencias de retroalimentación e os elementos compensadores estean o máis preto posible do chip;
● SW afastado de sinais sensibles como FB;
● Conecte VIN, SW, e especialmente GND por separado a unha gran área de cobre para arrefriar o chip e mellorar o rendemento térmico e a fiabilidade a longo prazo;

WPS_DOC_3

WPS_DOC_4

4. Resumo

A disposición do circuíto DC-DC é moi importante, o que afecta directamente á estabilidade e ao rendemento de traballo de DC-DC. Xeralmente, a especificación do chip DC-DC dará orientacións de deseño, que se pode facer referencia ao deseño.