LDO と比較して、DC-DC の回路ははるかに複雑でノイズが多く、レイアウトとレイアウトの要件も高くなります。レイアウトの品質は DC-DC のパフォーマンスに直接影響するため、DC-DC のレイアウトを理解することが非常に重要です

1. レイアウトが悪い
●EMI、DC-DC SW ピンはより高い dv/dt を持ち、比較的高い dv/dt は比較的大きな EMI 干渉を引き起こします。
●アースノイズ、アースラインが良好でない場合、アース線に比較的大きなスイッチングノイズが発生し、これらのノイズが回路の他の部分に影響を与えます。
●配線上では電圧降下が発生します。配線が長すぎると配線上で電圧降下が発生し、DC-DC全体の効率が低下します。

2. 一般原則
●大電流回路のスイッチはできるだけ短くしてください。
●シグナルグランドと大電流グランド（パワーグランド）を別々に配線し、チップGNDに1点接続

①短いスイッチングループ
下図の赤いLOOP1は、DC-DCハイサイドパイプがオン、ローサイドパイプがオフの場合の電流の流れる方向です。緑色の LOOP2 は、ハイサイド パイプが閉じ、ローサイド パイプが開いているときの電流の流れの方向です。

2 つのループをできるだけ小さくし、干渉を少なくするには、次の原則に従う必要があります。

●インダクタンスをSWピンにできるだけ近づけます。
●入力容量は VIN ピンにできるだけ近づけてください。
●入力コンデンサと出力コンデンサのグランドはPGNDピンの近くにある必要があります。
●銅線の敷設方法を使用します。

なぜそんなことをするのでしょうか？

●線路が細すぎたり、長すぎたりするとインピーダンスが増加し、大電流によりこの大きなインピーダンスで比較的高いリップル電圧が発生します。
●ワイヤが細すぎたり、長すぎたりすると、寄生インダクタンスが増加し、インダクタンス上のカップリングスイッチノイズが DC-DC の安定性に影響を与え、EMI 問題を引き起こす可能性があります。
●寄生容量や寄生インピーダンスはスイッチング損失やオンオフ損失を増加させ、DC-DCの効率に影響を与えます。

②一点接地
一点接地とは、信号グランドと電源グランドの間の一点接地を指します。電源グランドには比較的大きなスイッチングノイズが発生するため、FBフィードバックピンなどの敏感な小信号への干渉を避ける必要があります。

●高電流グランド：L、Cin、Cout、Cbootは高電流グランドのネットワークに接続します。
●低電流グランド：Css、Rfb1、Rfb2は信号グランドネットワークに個別に接続されています。

以下は TI の開発ボードのレイアウトです。赤が上部チューブを開いたときの電流経路、青が下部チューブを開いたときの電流経路です。次のレイアウトには次の利点があります。

●入出力コンデンサのGNDは銅で接続されています。ピースを取り付けるときは、2つの地面をできるだけ近づける必要があります。
●Dc-Dc-ton、Toffの電流経路は非常に短いです。
●右側の小信号は一点接地となっており、左側の大電流スイッチノイズの影響から遠く離れています。

3. 例

一般的な DC-DC BUCK 回路のレイアウトを以下に示します。仕様には次の点が記載されています。
●入力コンデンサ、ハイエッジMOSチューブ、ダイオードは可能な限り小さく短いスイッチングループを形成します。
●入力容量を Vin ピンにできるだけ近づけます。
●すべてのフィードバック接続が短く直接的であること、フィードバック抵抗と補償素子ができるだけチップの近くにあることを確認してください。
●SW を FB などの敏感な信号から遠ざけます。
●チップを冷却し、熱性能と長期信頼性を向上させるために、VIN、SW、特に GND を大きな銅領域に個別に接続します。

4.要約する

DC-DC 回路のレイアウトは非常に重要であり、DC-DC の動作安定性と性能に直接影響します。一般に、DC-DC チップの SPEC はレイアウトの指針を提供し、設計の際に参照できます。