Hvilke punkter bør man være oppmerksom på i DC-DC PCB-design?

Sammenlignet med LDO er DC-DC-kretsen mye mer kompleks og støyende, og kravene til layout og layout er høyere. Kvaliteten på layout påvirker direkte ytelsen til DC-DC, så det er veldig viktig å forstå oppsettet til DC-DC

1. Dårlig layout
●EMI, DC-DC SW pin vil ha høyere dv/dt, relativt høy dv/dt vil forårsake relativt stor EMI interferens;
● Jordstøy, jordledningen er ikke god, vil produsere relativt stor svitsjingstøy på jordledningen, og disse lydene vil påvirke andre deler av kretsen;
●Spenningsfallet genereres på ledningene. Hvis ledningene er for lange, vil spenningsfallet genereres på ledningene, og effektiviteten til hele DC-DC reduseres.

2. Generelle prinsipper
●Slå stor strømkrets så kort som mulig;
●Signaljorden og høystrømsjorden (strømjord) rutes separat og kobles sammen i ett enkelt punkt på brikken GND

①Kort koblingssløyfe
Den røde LOOP1 i figuren nedenfor er gjeldende strømningsretning når DC-DC høysiderøret er på og lavsiderøret er av. Grønn LOOP2 er strømretningen når høysiderøret er lukket og lavsiderøret åpnes;

For å gjøre de to løkkene så små som mulig og introdusere mindre interferens, må følgende prinsipper følges:

●Induktans så nær SW pin som mulig;
●Inngangskapasitans så nær VIN pin som mulig;
●Jorden til inngangs- og utgangskondensatorene skal være nær PGND-pinnen.
●Bruk måten å legge kobbertråd på;

wps_doc_0

Hvorfor ville du gjøre det?

●For fin og for lang linje vil øke impedansen, og en stor strøm vil gi en relativt høy krusningsspenning i denne store impedansen;
●For fin og for lang ledning vil øke den parasittiske induktansen, og støyen fra koplingsbryteren på induktansen vil påvirke stabiliteten til DC-DC og forårsake EMI-problemer.
● Den parasittiske kapasitansen og impedansen vil øke svitsjetapet og på-av-tapet og påvirke effektiviteten til DC-DC

②enkeltpunktjording
Enkeltpunktjording refererer til enkeltpunktjording mellom signaljording og strømjording. Det vil være relativt stor byttestøy på strømjord, så det er nødvendig å unngå å forårsake interferens til sensitive små signaler, for eksempel FB feedback pin.

●Høystrøm jord: L, Cin, Cout, Cboot koble til nettverket av høystrøm jord;
●Lavstrømsjord: Css, Rfb1, Rfb2 separat koblet til signaljordnettverket;

wps_doc_1

Følgende er utformingen av et utviklingsbrett for TI. Rød er strømbanen når det øvre røret åpnes, og blått er strømbanen når det nedre røret åpnes. Følgende layout har følgende fordeler:

● GND til inngangs- og utgangskondensatorene er koblet til kobber. Ved montering av deler bør bakken til de to settes sammen så langt som mulig.
●Den nåværende banen til Dc-Dc-ton og Toff er veldig kort;
●Det lille signalet til høyre er enkeltpunktjording, som er langt unna påvirkningen av den store strømbryterstøyen til venstre;

wps_doc_2

3. Eksempler

Oppsettet til en typisk DC-DC BUCK-krets er gitt nedenfor, og følgende punkter er gitt i SPEC:
●Inngangskondensatorer, høykants MOS-rør og dioder danner byttesløyfer som er så små og korte som mulig;
●Inngangskapasitans så nær Vin Pin pin som mulig;
● Sørg for at alle tilbakekoblingsforbindelser er korte og direkte, og at tilbakekoblingsmotstander og kompenserende elementer er så nær brikken som mulig;
●SW vekk fra sensitive signaler som FB;
●Koble VIN, SW og spesielt GND separat til et stort kobberområde for å avkjøle brikken og forbedre termisk ytelse og langsiktig pålitelighet;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. Oppsummer

Utformingen av DC-DC-kretsen er veldig viktig, noe som direkte påvirker arbeidsstabiliteten og ytelsen til DC-DC. Generelt vil SPEC for DC-DC-brikken gi layoutveiledning, som kan refereres til for design.