Kādiem punktiem jāpievērš uzmanība DC-DC PCB projektēšanā?

Salīdzinot ar LDO, DC-DC ķēde ir daudz sarežģītāka un trokšņaināka, un izkārtojuma un izkārtojuma prasības ir augstākas. Izkārtojuma kvalitāte tieši ietekmē DC-DC veiktspēju, tāpēc ir ļoti svarīgi saprast DC-DC izkārtojumu

1. Slikts izkārtojums
●EMI, DC-DC SW tapai būs augstāks dv/dt, salīdzinoši augsts dv/dt radīs salīdzinoši lielus EMI traucējumus;
●Zemes troksnis, zemējuma līnija nav laba, radīs salīdzinoši lielu pārslēgšanas troksni uz zemējuma vada, un šie trokšņi ietekmēs citas ķēdes daļas;
● Sprieguma kritums rodas elektroinstalācijā. Ja elektroinstalācija ir pārāk gara, elektroinstalācijā tiks radīts sprieguma kritums, un visa līdzstrāvas līdzstrāvas efektivitāte tiks samazināta.

2. Vispārīgie principi
●Pārslēdziet pēc iespējas īsāku lielu strāvas ķēdi;
●Signāla zemējums un lielas strāvas zemējums (barošanas zemējums) tiek izvadīti atsevišķi un savienoti vienā punktā mikroshēmas GND.

①Īsa pārslēgšanas cilpa
Sarkanā LOOP1 attēlā zemāk ir strāvas plūsmas virziens, kad ir ieslēgta DC-DC augšējās puses caurule un apakšējā caurule ir izslēgta. Zaļā LOOP2 ir strāvas plūsmas virziens, kad augšējās puses caurule ir aizvērta un apakšējā caurule ir atvērta;

Lai abas cilpas būtu pēc iespējas mazākas un radītu mazāk traucējumus, jāievēro šādi principi:

●Induktivitāte pēc iespējas tuvāk SW tapai;
●Ievades kapacitāte pēc iespējas tuvāk VIN tapai;
●Ieejas un izejas kondensatoru zemei ​​jābūt tuvu PGND kontaktam.
●Izmantojiet vara stieples ieklāšanas veidu;

wps_doc_0

Kāpēc jūs to darītu?

●Pārāk smalka un pārāk gara līnija palielinās pretestību, un liela strāva radīs relatīvi augstu pulsācijas spriegumu šajā lielajā pretestībā;
●Pārāk smalks un pārāk garš vads palielinās parazitāro induktivitāti, un savienojuma slēdža troksnis uz induktivitātes ietekmēs līdzstrāvas līdzstrāvas stabilitāti un radīs EMI problēmas.
● Parazītiskā kapacitāte un pretestība palielinās pārslēgšanas un ieslēgšanas-izslēgšanas zudumus un ietekmēs līdzstrāvas līdzstrāvas efektivitāti.

②viena punkta zemējums
Viena punkta zemējums attiecas uz viena punkta zemējumu starp signāla zemi un barošanas zemējumu. Strāvas zemē būs salīdzinoši liels pārslēgšanas troksnis, tāpēc ir jāizvairās no traucējumu radīšanas jutīgiem maziem signāliem, piemēram, FB atgriezeniskās saites kontaktam.

●Augststrāvas zemējums: L, Cin, Cout, Cboot savienojiet ar augstas strāvas zemējuma tīklu;
● Zemstrāvas zemējums: Css, Rfb1, Rfb2 atsevišķi pievienots signāla zemējuma tīklam;

wps_doc_1

Tālāk ir sniegts TI izstrādes padomes izkārtojums. Sarkans ir strāvas ceļš, kad tiek atvērta augšējā caurule, un zils ir strāvas ceļš, kad tiek atvērta apakšējā caurule. Šādam izkārtojumam ir šādas priekšrocības:

●Ieejas un izejas kondensatoru GND ir savienots ar varu. Uzstādot gabalus, abu zeme ir jāsaliek kopā, cik vien iespējams.
●Dc-Dc-ton un Toff strāvas ceļš ir ļoti īss;
●Labajā pusē esošais mazais signāls ir viena punkta zemējums, kas ir tālu no kreisās puses lielā strāvas slēdža trokšņa ietekmes;

wps_doc_2

3. Piemēri

Tipiskas DC-DC BUCK shēmas izkārtojums ir norādīts zemāk, un SPEC ir norādīti šādi punkti:
●Ievades kondensatori, augstas malas MOS lampas un diodes veido pēc iespējas mazākas un īsākas komutācijas cilpas;
●Ievades kapacitāte pēc iespējas tuvāk Vin Pin tapai;
●Pārliecinieties, ka visi atgriezeniskās saites savienojumi ir īsi un tieši, un atgriezeniskās saites rezistori un kompensējošie elementi atrodas pēc iespējas tuvāk mikroshēmai;
●SW prom no jutīgiem signāliem, piemēram, FB;
●Pievienojiet VIN, SW un jo īpaši GND atsevišķi lielai vara zonai, lai atdzesētu mikroshēmu un uzlabotu siltuma veiktspēju un ilgtermiņa uzticamību;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. Apkopojiet

DC-DC shēmas izkārtojums ir ļoti svarīgs, kas tieši ietekmē DC-DC darba stabilitāti un veiktspēju. Parasti līdzstrāvas-līdzstrāvas mikroshēmas SPEC sniegs izkārtojuma norādījumus, kurus var izmantot projektēšanai.