ડીસી-ડીસી પીસીબી ડિઝાઇનમાં કયા મુદ્દાઓ પર ધ્યાન આપવું જોઈએ?

LDO ની તુલનામાં, DC-DC નું સર્કિટ વધુ જટિલ અને ઘોંઘાટીયા છે, અને લેઆઉટ અને લેઆઉટ આવશ્યકતાઓ વધારે છે. લેઆઉટની ગુણવત્તા ડીસી-ડીસીના પ્રદર્શનને સીધી અસર કરે છે, તેથી ડીસી-ડીસીના લેઆઉટને સમજવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

1. ખરાબ લેઆઉટ
●EMI, DC-DC SW પિનમાં ઉચ્ચ ડીવી/ડીટી હશે, પ્રમાણમાં ઊંચી ડીવી/ડીટી પ્રમાણમાં મોટી EMI હસ્તક્ષેપનું કારણ બનશે;
●ગ્રાઉન્ડ અવાજ, ગ્રાઉન્ડ લાઇન સારી નથી, ગ્રાઉન્ડ વાયર પર પ્રમાણમાં મોટા સ્વિચિંગ અવાજ ઉત્પન્ન કરશે, અને આ અવાજો સર્કિટના અન્ય ભાગોને અસર કરશે;
●વોલ્ટેજ ડ્રોપ વાયરિંગ પર જનરેટ થાય છે. જો વાયરિંગ ખૂબ લાંબુ હોય, તો વાયરિંગ પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ જનરેટ થશે અને સમગ્ર DC-DCની કાર્યક્ષમતા ઘટી જશે.

2. સામાન્ય સિદ્ધાંતો
●મોટા વર્તમાન સર્કિટને શક્ય તેટલું ટૂંકું કરો;
●સિગ્નલ ગ્રાઉન્ડ અને હાઇ-કરંટ ગ્રાઉન્ડ (પાવર ગ્રાઉન્ડ) અલગથી રૂટ કરવામાં આવે છે અને ચિપ GND પર એક જ બિંદુમાં જોડાયેલા હોય છે.

①શોર્ટ સ્વિચિંગ લૂપ
જ્યારે DC-DC હાઇ-સાઇડ પાઇપ ચાલુ હોય અને લો-સાઇડ પાઇપ બંધ હોય ત્યારે નીચેની આકૃતિમાં લાલ LOOP1 એ વર્તમાન પ્રવાહની દિશા છે. જ્યારે ઉંચી બાજુની પાઇપ બંધ હોય અને નીચી બાજુની પાઇપ ખોલવામાં આવે ત્યારે ગ્રીન LOOP2 એ વર્તમાન પ્રવાહની દિશા છે;

બે આંટીઓ શક્ય તેટલી નાની બનાવવા અને ઓછી દખલગીરી દાખલ કરવા માટે, નીચેના સિદ્ધાંતોને અનુસરવાની જરૂર છે:

● ઇન્ડક્ટન્સ શક્ય તેટલું SW પિનની નજીક;
● વીઆઇએન પિનની શક્ય તેટલી નજીક ઇનપુટ કેપેસીટન્સ;
●ઇનપુટ અને આઉટપુટ કેપેસિટરનું ગ્રાઉન્ડ PGND પિનની નજીક હોવું જોઈએ.
●કોપર વાયર નાખવાની રીતનો ઉપયોગ કરો;

wps_doc_0

તમે એવું કેમ કરશો?

●ખૂબ ઝીણી અને ખૂબ લાંબી રેખા અવબાધને વધારશે, અને મોટો પ્રવાહ આ મોટા અવબાધમાં પ્રમાણમાં ઊંચું રિપલ વોલ્ટેજ ઉત્પન્ન કરશે;
●ખૂબ ઝીણો અને ખૂબ લાંબો વાયર પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સ વધારશે, અને ઇન્ડક્ટન્સ પર કપ્લિંગ સ્વિચનો અવાજ DC-DCની સ્થિરતાને અસર કરશે અને EMI સમસ્યાઓ ઊભી કરશે.
● પરોપજીવી ક્ષમતા અને અવબાધ સ્વિચિંગ નુકશાન અને ચાલુ-બંધ નુકશાનમાં વધારો કરશે અને DC-DC ની કાર્યક્ષમતાને અસર કરશે

②સિંગલ પોઈન્ટ ગ્રાઉન્ડિંગ
સિંગલ પોઈન્ટ ગ્રાઉન્ડિંગ એ સિગ્નલ ગ્રાઉન્ડ અને પાવર ગ્રાઉન્ડ વચ્ચેના સિંગલ પોઈન્ટ ગ્રાઉન્ડિંગનો સંદર્ભ આપે છે. પાવર ગ્રાઉન્ડ પર પ્રમાણમાં મોટા સ્વિચિંગ અવાજ હશે, તેથી FB ફીડબેક પિન જેવા સંવેદનશીલ નાના સિગ્નલોમાં દખલગીરી કરવાનું ટાળવું જરૂરી છે.

●ઉચ્ચ-વર્તમાન જમીન: L, Cin, Cout, Cboot ઉચ્ચ-વર્તમાન ગ્રાઉન્ડના નેટવર્ક સાથે કનેક્ટ કરો;
●લો કરંટ ગ્રાઉન્ડ: Css, Rfb1, Rfb2 અલગથી સિગ્નલ ગ્રાઉન્ડ નેટવર્ક સાથે જોડાયેલ;

wps_doc_1

TI ના વિકાસ બોર્ડનું લેઆઉટ નીચે મુજબ છે. જ્યારે ઉપલી ટ્યુબ ખોલવામાં આવે ત્યારે લાલ એ વર્તમાન પાથ છે, અને જ્યારે નીચેની નળી ખોલવામાં આવે છે ત્યારે વાદળી વર્તમાન પાથ છે. નીચેના લેઆઉટમાં નીચેના ફાયદા છે:

●ઇનપુટ અને આઉટપુટ કેપેસિટરનો GND કોપર સાથે જોડાયેલ છે. ટુકડાઓ સ્થાપિત કરતી વખતે, શક્ય હોય ત્યાં સુધી બંનેની જમીન એકસાથે રાખવી જોઈએ.
● Dc-Dc-ton અને Toff નો વર્તમાન માર્ગ ખૂબ ટૂંકો છે;
●જમણી બાજુનું નાનું સિગ્નલ સિંગલ-પોઇન્ટ ગ્રાઉન્ડિંગ છે, જે ડાબી બાજુના મોટા વર્તમાન સ્વિચ અવાજના પ્રભાવથી દૂર છે;

wps_doc_2

3. ઉદાહરણો

લાક્ષણિક DC-DC BUCK સર્કિટનું લેઆઉટ નીચે આપેલ છે, અને નીચેના મુદ્દાઓ SPEC માં આપવામાં આવ્યા છે:
●ઇનપુટ કેપેસિટર્સ, હાઇ-એજ MOS ટ્યુબ અને ડાયોડ્સ સ્વિચિંગ લૂપ્સ બનાવે છે જે શક્ય તેટલા નાના અને ટૂંકા હોય છે;
●ઇનપુટ કેપેસીટન્સ વિન પિન પિનની શક્ય તેટલી નજીક;
●સુનિશ્ચિત કરો કે બધા ફીડબેક કનેક્શન ટૂંકા અને સીધા છે, અને તે ફીડબેક રેઝિસ્ટર અને વળતર આપનારા તત્વો ચિપની શક્ય તેટલી નજીક છે;
●SW FB જેવા સંવેદનશીલ સિગ્નલોથી દૂર;
●ચીપને ઠંડુ કરવા અને થર્મલ કાર્યક્ષમતા અને લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા સુધારવા માટે VIN, SW અને ખાસ કરીને GND ને મોટા કોપર વિસ્તાર સાથે અલગથી જોડો;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. સારાંશ આપો

ડીસી-ડીસી સર્કિટનું લેઆઉટ ખૂબ મહત્વનું છે, જે ડીસી-ડીસીની કાર્યકારી સ્થિરતા અને કામગીરીને સીધી અસર કરે છે. સામાન્ય રીતે, DC-DC ચિપના SPEC લેઆઉટ માર્ગદર્શન આપશે, જેનો ડિઝાઇન માટે સંદર્ભ લઈ શકાય છે.