ຈຸດໃດແດ່ທີ່ຄວນເອົາໃຈໃສ່ໃນການອອກແບບ DC-DC PCB?

ເມື່ອປຽບທຽບກັບ LDO, ວົງຈອນຂອງ DC-DC ແມ່ນມີຄວາມຊັບຊ້ອນແລະມີສຽງຫຼາຍ, ແລະຄວາມຕ້ອງການຮູບແບບແລະຮູບແບບແມ່ນສູງກວ່າ. ຄຸນນະພາບຂອງການຈັດວາງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງ DC-DC, ສະນັ້ນມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນຫຼາຍທີ່ຈະເຂົ້າໃຈຮູບແບບຂອງ DC-DC.

1. ຮູບແບບທີ່ບໍ່ດີ
●EMI, DC-DC SW pin ຈະມີ dv/dt ສູງກວ່າ, dv/dt ຂ້ອນຂ້າງສູງຈະເຮັດໃຫ້ການລົບກວນ EMI ຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່;
●ມີສຽງລົບກວນຈາກພື້ນດິນ, ສາຍພື້ນດິນບໍ່ດີ, ຈະສ້າງສຽງສະວິດທີ່ຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່ຢູ່ໃນສາຍດິນ, ແລະສິ່ງລົບກວນເຫຼົ່ານີ້ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ພາກສ່ວນອື່ນໆຂອງວົງຈອນ;
●ການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນແມ່ນເກີດຢູ່ໃນສາຍໄຟ. ຖ້າສາຍໄຟຍາວເກີນໄປ, ການຫຼຸດລົງແຮງດັນຈະຖືກສ້າງຂື້ນໃນສາຍໄຟ, ແລະປະສິດທິພາບຂອງ DC-DC ທັງຫມົດຈະຫຼຸດລົງ.

2. ຫຼັກການທົ່ວໄປ
●ປ່ຽນວົງຈອນກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ໃຫ້ສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;
●ພື້ນທີ່ສັນຍານແລະພື້ນທີ່ກະແສໄຟຟ້າສູງ (ພື້ນທີ່ໄຟຟ້າ) ຖືກນໍາທາງແຍກຕ່າງຫາກແລະເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ໃນຈຸດດຽວຢູ່ທີ່ chip GND

① ວົງຈອນສະຫຼັບສັ້ນ
LOOP1 ສີແດງໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນທິດທາງການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນໃນເວລາທີ່ທໍ່ດ້ານຂ້າງສູງ DC-DC ເປີດແລະທໍ່ດ້ານຕ່ໍາປິດ. ສີຂຽວ LOOP2 ແມ່ນທິດທາງການໄຫຼຂອງປະຈຸບັນໃນເວລາທີ່ທໍ່ດ້ານຂ້າງສູງຖືກປິດແລະທໍ່ຂ້າງຕ່ໍາເປີດ;

ເພື່ອເຮັດໃຫ້ສອງ loops ມີຂະຫນາດນ້ອຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ແລະແນະນໍາການແຊກແຊງຫນ້ອຍ, ຫຼັກການຕໍ່ໄປນີ້ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ປະຕິບັດຕາມ:

●Inductance ໃກ້ກັບ SW pin ເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;
●ຄວາມອາດສາມາດປ້ອນເຂົ້າໃກ້ກັບ PIN PIN ເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;
●ພື້ນຂອງຕົວເກັບປະຈຸ input ແລະ output ຄວນຢູ່ໃກ້ກັບ pin PGND.
●ໃຊ້ວິທີການວາງສາຍທອງແດງ;

wps_doc_0

ເປັນຫຍັງເຈົ້າຈະເຮັດແນວນັ້ນ?

●ເສັ້ນທີ່ປັບດີເກີນໄປແລະຍາວເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ impedance ເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ຈະຜະລິດແຮງດັນທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງໃນ impedance ຂະຫນາດໃຫຍ່ນີ້;
● ສາຍໄຟທີ່ລະອຽດເກີນໄປ ແລະ ຍາວເກີນໄປຈະເຮັດໃຫ້ຕົວນໍາເຊື້ອກາຝາກເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະສຽງດັງຂອງສະວິດຄູ່ຕໍ່ສາຍ inductance ຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມສະຖຽນຂອງ DC-DC ແລະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາ EMI.
●ຄວາມຈຸຂອງກາຝາກແລະ impedance ຈະເພີ່ມການສູນເສຍການສະຫຼັບແລະການສູນເສຍການເປີດແລະຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງ DC-DC.

② ການ​ຕໍ່​ພື້ນ​ຈຸດ​ດຽວ​
ການໃສ່ພື້ນດິນຈຸດດຽວ ໝາຍ ເຖິງການລົງພື້ນຈຸດດຽວລະຫວ່າງພື້ນທີ່ສັນຍານແລະພື້ນທີ່ພະລັງງານ. ຈະມີສຽງລົບກວນການສະຫຼັບທີ່ຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່ຢູ່ໃນພື້ນທີ່ພະລັງງານ, ສະນັ້ນມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເຮັດໃຫ້ເກີດການລົບກວນກັບສັນຍານຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ລະອຽດອ່ອນ, ເຊັ່ນ: pin ຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນ FB.

●ພື້ນດິນໃນປະຈຸບັນສູງ: L, Cin, Cout, Cboot ເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍຂອງດິນໃນປະຈຸບັນສູງ;
●ພື້ນດິນໃນປະຈຸບັນຕ່ໍາ: Css, Rfb1, Rfb2 ແຍກແຍກກັບເຄືອຂ່າຍສັນຍານພື້ນດິນ;

wps_doc_1

ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຮູບແບບຂອງຄະນະກໍາມະການພັດທະນາຂອງ TI. ສີແດງແມ່ນເສັ້ນທາງປະຈຸບັນໃນເວລາທີ່ທໍ່ເທິງເປີດ, ແລະສີຟ້າແມ່ນເສັ້ນທາງປະຈຸບັນໃນເວລາທີ່ທໍ່ຕ່ໍາເປີດ. ຮູບແບບຕໍ່ໄປນີ້ມີຂໍ້ດີດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

● GND ຂອງຕົວເກັບປະຈຸ input ແລະ output ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບທອງແດງ. ເມື່ອຕິດຕັ້ງຊິ້ນສ່ວນ, ດິນຂອງທັງສອງຄວນຖືກໃສ່ຮ່ວມກັນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.
●ເສັ້ນທາງປະຈຸບັນຂອງ Dc-Dc-ton ແລະ Toff ແມ່ນສັ້ນຫຼາຍ;
●ສັນຍານຂະຫນາດນ້ອຍທາງດ້ານຂວາແມ່ນຈຸດດຽວ, ເຊິ່ງຢູ່ໄກຈາກອິດທິພົນຂອງສຽງສະຫຼັບກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ຢູ່ເບື້ອງຊ້າຍ;

wps_doc_2

3. ຕົວຢ່າງ

ຮູບແບບຂອງວົງຈອນ DC-DC BUCK ປົກກະຕິແມ່ນໃຫ້ຢູ່ຂ້າງລຸ່ມນີ້, ແລະຈຸດຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນໃຫ້ຢູ່ໃນ SPEC:
●ຕົວເກັບປະຈຸປ້ອນຂໍ້ມູນ, ທໍ່ MOS ຂອບສູງ, ແລະ diodes ປະກອບເປັນວົງການສະຫຼັບທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍແລະສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;
●ຄວາມອາດສາມາດປ້ອນຂໍ້ມູນເຂົ້າໃກ້ pin Vin Pin ເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;
●ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ຄໍາຕິຊົມທັງຫມົດແມ່ນສັ້ນແລະໂດຍກົງ, ແລະຕົວຕ້ານທານຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນແລະອົງປະກອບການຊົດເຊີຍແມ່ນຢູ່ໃກ້ກັບຊິບເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້;
●SW ຫ່າງຈາກສັນຍານທີ່ລະອຽດອ່ອນເຊັ່ນ FB;
●ເຊື່ອມຕໍ່ VIN, SW, ແລະໂດຍສະເພາະ GND ແຍກຕ່າງຫາກກັບພື້ນທີ່ທອງແດງຂະຫນາດໃຫຍ່ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຊິບເຢັນແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວ;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. ສະຫຼຸບ

ການຈັດວາງຂອງວົງຈອນ DC-DC ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນການເຮັດວຽກແລະການປະຕິບັດຂອງ DC-DC. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, SPEC ຂອງຊິບ DC-DC ຈະໃຫ້ຄໍາແນະນໍາການຈັດວາງ, ເຊິ່ງສາມາດອ້າງອີງເຖິງການອອກແບບ.