Poin apa yang harus diperhatikan dalam desain PCB DC-DC?

Dibandingkan dengan LDO, sirkuit DC-DC jauh lebih kompleks dan berisik, dan persyaratan tata letak dan tata letak lebih tinggi. Kualitas tata letak secara langsung mempengaruhi kinerja DC-DC, jadi sangat penting untuk memahami tata letak DC-DC

1. Tata letak yang buruk
● Pin EMI, DC-DC SW akan memiliki DV/DT yang lebih tinggi, DV/DT yang relatif tinggi akan menyebabkan gangguan EMI yang relatif besar;
● Noise ground, garis tanah tidak baik, akan menghasilkan noise switching yang relatif besar pada kawat ground, dan suara -suara ini akan memengaruhi bagian lain dari sirkuit;
● Penurunan tegangan dihasilkan pada kabel. Jika kabel terlalu panjang, penurunan tegangan akan dihasilkan pada kabel, dan efisiensi seluruh DC-DC akan dikurangi.

2. Prinsip Umum
● Ganti sirkuit arus besar sesingkat mungkin;
● Tanah sinyal dan tanah arus tinggi (ground daya) dialihkan secara terpisah dan terhubung dalam satu titik di chip GND

Loop Loop Switching
Loop Red pada gambar di bawah ini adalah arah aliran arus ketika pipa sisi tinggi DC-DC menyala dan pipa sisi rendah dimatikan. Green Loop2 adalah arah aliran arus ketika pipa samping tinggi ditutup dan pipa sisi rendah dibuka;

Untuk membuat kedua loop sekecil mungkin dan memperkenalkan lebih sedikit gangguan, prinsip -prinsip berikut perlu diikuti:

● Induktansi sedekat mungkin dengan pin SW;
● Kapasitansi input sedekat mungkin dengan VIN pin;
● Tanah kapasitor input dan output harus dekat dengan pin PGND.
● Gunakan cara meletakkan kawat tembaga;

WPS_DOC_0

Mengapa Anda melakukan itu?

● Terlalu halus dan terlalu lama garis akan meningkatkan impedansi, dan arus besar akan menghasilkan tegangan riak yang relatif tinggi dalam impedansi besar ini;
● Terlalu halus dan terlalu lama kawat akan meningkatkan induktansi parasit, dan noise sakelar kopling pada induktansi akan mempengaruhi stabilitas DC-DC dan menyebabkan masalah EMI.
● Kapasitansi dan impedansi parasit akan meningkatkan kerugian switching dan kehilangan on-off dan mempengaruhi efisiensi DC-DC

②single point grounding
Tanah satu titik mengacu pada pentanahan titik tunggal antara ground sinyal dan power ground. Akan ada noise switching yang relatif besar di ground power, sehingga perlu untuk menghindari menyebabkan gangguan pada sinyal kecil yang sensitif, seperti pin umpan balik FB.

● Tanah luncur tinggi: L, CIN, COUT, CBOOT Sambungkan ke jaringan tanah arus tinggi;
● Tanah arus rendah: CSS, RFB1, RFB2 secara terpisah terhubung ke jaringan tanah sinyal;

WPS_DOC_1

Berikut ini adalah tata letak Dewan Pengembangan TI. Merah adalah jalur saat ini ketika tabung atas dibuka, dan biru adalah jalur saat ini ketika tabung bawah dibuka. Tata letak berikut memiliki keunggulan berikut:

● GND dari kapasitor input dan output terhubung dengan tembaga. Saat memasang potongan, tanah keduanya harus disatukan sejauh mungkin.
● Jalur DC-DC-Ton dan TOFF saat ini sangat pendek;
● Sinyal kecil di sebelah kanan adalah pentanahan titik tunggal, yang jauh dari pengaruh noise sakelar arus besar di sebelah kiri;

WPS_DOC_2

3. Contoh

Tata letak sirkuit Buck DC-DC khas diberikan di bawah ini, dan titik-titik berikut diberikan dalam spec:
● Kapasitor input, tabung MOS tinggi, dan dioda membentuk loop switching yang sekecil mungkin;
● Kapasitansi input sedekat mungkin dengan pin vin pin;
● Pastikan semua koneksi umpan balik pendek dan langsung, dan bahwa resistor umpan balik dan elemen kompensasi sedekat mungkin dengan chip;
● SW menjauh dari sinyal sensitif seperti FB;
● Hubungkan VIN, SW, dan terutama GND secara terpisah ke area tembaga besar untuk mendinginkan chip dan meningkatkan kinerja termal dan keandalan jangka panjang;

WPS_DOC_3

WPS_DOC_4

4. Ringkasnya

Tata letak sirkuit DC-DC sangat penting, yang secara langsung mempengaruhi stabilitas kerja dan kinerja DC-DC. Secara umum, spesifikasi chip DC-DC akan memberikan panduan tata letak, yang dapat dirujuk untuk desain.