Vergeleken met LDO is het DC-DC-circuit veel complexer en luidruchtiger, en zijn de lay-out- en lay-outvereisten hoger. De kwaliteit van de lay-out heeft rechtstreeks invloed op de prestaties van DC-DC, dus het is erg belangrijk om de lay-out van DC-DC te begrijpen

1. Slechte lay-out
●EMI, DC-DC SW-pin zal een hogere dv/dt hebben, relatief hoge dv/dt zal relatief grote EMI-interferentie veroorzaken;
●Grondruis, de aardleiding is niet goed, zal relatief veel schakelruis op de aarddraad produceren, en deze geluiden zullen andere delen van het circuit beïnvloeden;
●De spanningsval wordt gegenereerd op de bedrading. Als de bedrading te lang is, ontstaat er een spanningsval op de bedrading en wordt de efficiëntie van de hele DC-DC verminderd.

2. Algemene principes
●Schakel een groot stroomcircuit zo kort mogelijk;
●De signaalaarde en de hogestroomaarde (voedingsaarde) worden afzonderlijk gerouteerd en op één enkel punt op de chip GND aangesloten

①Korte schakellus
De rode LOOP1 in de onderstaande afbeelding is de stroomrichting wanneer de DC-DC high-side pijp aan is en de low-side pijp uit is. Groen LOOP2 is de stroomrichting wanneer de hogezijpijp gesloten is en de lagezijpijp geopend is;

Om de twee lussen zo klein mogelijk te maken en minder interferentie te introduceren, moeten de volgende principes worden gevolgd:

●Inductantie zo dicht mogelijk bij de SW-pin;
●Ingangscapaciteit zo dicht mogelijk bij de VIN-pin;
●De aarde van de ingangs- en uitgangscondensatoren moet zich dicht bij de PGND-pin bevinden.
●Gebruik de manier om koperdraad te leggen;

Waarom zou je dat doen?

●Een te fijne en te lange lijn zal de impedantie verhogen, en een grote stroom zal bij deze grote impedantie een relatief hoge rimpelspanning produceren;
●Een te fijne en te lange draad zal de parasitaire inductantie vergroten, en het geluid van de koppelingsschakelaar op de inductantie zal de stabiliteit van DC-DC beïnvloeden en EMI-problemen veroorzaken.
●De parasitaire capaciteit en impedantie zullen het schakelverlies en het aan-uitverlies vergroten en de efficiëntie van DC-DC beïnvloeden

②enkelpuntsaarding
Enkelpuntsaarding verwijst naar de enkelpuntsaarding tussen signaalaarde en stroomaarde. Er zal relatief veel schakelruis zijn op de voedingsaarde, dus het is noodzakelijk om te voorkomen dat er interferentie wordt veroorzaakt met gevoelige kleine signalen, zoals de FB-feedbackpin.

●Hoogstroomgrond: L, Cin, Cout, Cboot verbinden met het netwerk van hoogstroomgrond;
●Lage huidige aarde: CSS, Rfb1, Rfb2 afzonderlijk verbonden met het signaalaardenetwerk;

Het volgende is de lay-out van een ontwikkelbord van TI. Rood is het huidige pad wanneer de bovenste buis wordt geopend, en blauw is het huidige pad wanneer de onderste buis wordt geopend. De volgende indeling heeft de volgende voordelen:

●De GND van de ingangs- en uitgangscondensatoren is verbonden met koper. Bij het plaatsen van stukken moet de grond van de twee zoveel mogelijk samen worden gebracht.
●Het huidige pad van Dc-Dc-ton en Toff is erg kort;
●Het kleine signaal aan de rechterkant is eenpuntsaarding, wat ver verwijderd is van de invloed van het grote stroomschakelaargeluid aan de linkerkant;

3. Voorbeelden

De lay-out van een typisch DC-DC BUCK-circuit wordt hieronder gegeven, en de volgende punten worden gegeven in de SPEC:
●Ingangscondensatoren, geavanceerde MOS-buizen en diodes vormen schakellussen die zo klein en kort mogelijk zijn;
●Ingangscapaciteit zo dicht mogelijk bij de Vin Pin-pin;
●Zorg ervoor dat alle feedbackverbindingen kort en direct zijn, en dat feedbackweerstanden en compensatie-elementen zich zo dicht mogelijk bij de chip bevinden;
●SW weg van gevoelige signalen zoals FB;
●Sluit VIN, SW en vooral GND afzonderlijk aan op een groot koperoppervlak om de chip te koelen en de thermische prestaties en betrouwbaarheid op lange termijn te verbeteren;

4. Vat samen

De lay-out van het DC-DC-circuit is erg belangrijk, wat rechtstreeks van invloed is op de werkstabiliteit en prestaties van DC-DC. Over het algemeen geeft SPEC van de DC-DC-chip lay-outrichtlijnen, waarnaar kan worden verwezen voor het ontwerp.