Milyen szempontokra kell figyelni a DC-DC NYÁK tervezésénél?

Az LDO-val összehasonlítva a DC-DC áramköre sokkal bonyolultabb és zajosabb, az elrendezési és elrendezési követelmények pedig magasabbak. Az elrendezés minősége közvetlenül befolyásolja a DC-DC teljesítményét, ezért nagyon fontos megérteni a DC-DC elrendezését

1. Rossz elrendezés
●EMI, DC-DC SW érintkező magasabb dv/dt-vel, viszonylag magas dv/dt viszonylag nagy EMI interferenciát okoz;
● Földzaj, a földvezeték nem jó, viszonylag nagy kapcsolási zajt kelt a földelővezetéken, és ezek a zajok az áramkör más részeit is érintik;
● A feszültségesés a vezetékeken keletkezik. Ha a vezeték túl hosszú, feszültségesés keletkezik a vezetékeken, és az egész DC-DC hatékonysága csökken.

2. Általános elvek
● Kapcsolja a nagy áramkört a lehető legrövidebbre;
●A jel földelése és a nagyáramú földelés (teljesítményföldelés) külön van elhelyezve, és egyetlen pontban van csatlakoztatva a chip GND-jén.

①Rövid kapcsolási hurok
Az alábbi ábrán a piros LOOP1 az áram áramlási iránya, amikor a DC-DC felső cső be van kapcsolva és az alsó cső ki van kapcsolva. Zöld LOOP2 az áram áramlási iránya, amikor a felső cső zárva van, és az alsó cső nyitva van;

Annak érdekében, hogy a két hurok a lehető legkisebb legyen, és kevesebb interferenciát okozzon, a következő elveket kell követni:

● Induktivitás a lehető legközelebb az SW érintkezőhöz;
● Bemeneti kapacitás a lehető legközelebb a VIN tűhöz;
● A bemeneti és kimeneti kondenzátorok földelésének közel kell lennie a PGND érintkezőhöz.
●Használja a rézhuzal lefektetésének módját;

wps_doc_0

Miért tenné ezt?

● A túl finom és túl hosszú vezeték növeli az impedanciát, és a nagy áram viszonylag nagy hullámfeszültséget produkál ebben a nagy impedanciában;
● A túl finom és túl hosszú vezeték növeli a parazita induktivitást, és az induktivitás csatolókapcsolójának zaja befolyásolja a DC-DC stabilitását és EMI problémákat okoz.
● A parazita kapacitás és impedancia növeli a kapcsolási veszteséget és a be-ki veszteséget, és befolyásolja a DC-DC hatékonyságát

②egypontos földelés
Az egypontos földelés a jel földelése és a táptest közötti egypontos földelésre vonatkozik. Viszonylag nagy kapcsolási zaj lesz a tápföldön, ezért el kell kerülni az érzékeny kis jelek, például az FB visszacsatoló tűk zavarását.

● Erősáramú földelés: L, Cin, Cout, Cboot csatlakozik a nagyáramú föld hálózatához;
● Kisáramú földelés: Css, Rfb1, Rfb2 külön csatlakozik a jelföldelési hálózathoz;

wps_doc_1

Az alábbiakban a TI fejlesztési táblájának elrendezése látható. A piros az áramút a felső cső kinyitásakor, a kék pedig az áramút az alsó cső kinyitásakor. A következő elrendezésnek a következő előnyei vannak:

●A bemeneti és kimeneti kondenzátorok GND-je rézzel van összekötve. A darabok beszerelésekor a kettő talaját lehetőleg össze kell rakni.
● A Dc-Dc-ton és a Toff áramútja nagyon rövid;
●A jobb oldali kis jel egypontos földelés, amely távol esik a bal oldali nagy áramkapcsoló zajától;

wps_doc_2

3. Példák

Az alábbiakban egy tipikus DC-DC BUCK áramkör elrendezését adjuk meg, a SPEC pedig a következő pontokat tartalmazza:
●A bemeneti kondenzátorok, a nagy szélű MOS-csövek és a diódák a lehető legkisebb és legrövidebb kapcsolási hurkokat alkotják;
● Bemeneti kapacitás a lehető legközelebb a Vin Pin érintkezőhöz;
● Győződjön meg arról, hogy minden visszacsatoló csatlakozás rövid és közvetlen, és hogy a visszacsatoló ellenállások és a kompenzáló elemek a lehető legközelebb legyenek a chiphez;
●SW távol az érzékeny jelektől, mint például az FB;
● Csatlakoztassa külön a VIN-t, az SW-t és különösen a GND-t egy nagy rézfelülethez, hogy lehűtse a chipet, és javítsa a hőteljesítményt és a hosszú távú megbízhatóságot;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. Összegzés

A DC-DC áramkör elrendezése nagyon fontos, ami közvetlenül befolyásolja a DC-DC működési stabilitását és teljesítményét. Általában a DC-DC chip SPEC-je elrendezési útmutatást ad, amelyre a tervezésnél hivatkozni lehet.