Comparado ao LDO, o circuito DC-DC é muito mais complexo e barulhento, e os requisitos de layout e layout são maiores. A qualidade do layout afeta diretamente o desempenho do DC-DC, por isso é muito importante entender o layout do DC-DC

1. Layout ruim
●EMI, pino SW DC-DC terá dv/dt mais alto, dv/dt relativamente alto causará interferência EMI relativamente grande;
●Ruído de terra, a linha de terra não é boa, produzirá ruído de comutação relativamente grande no fio terra, e esses ruídos afetarão outras partes do circuito;
●A queda de tensão é gerada na fiação. Se a fiação for muito longa, será gerada uma queda de tensão na fiação e a eficiência de todo o DC-DC será reduzida.

2. Princípios gerais
●Comutar o circuito de corrente grande o mais curto possível;
●O aterramento do sinal e o aterramento de alta corrente (aterramento de energia) são roteados separadamente e conectados em um único ponto no chip GND

①Loop de comutação curto
O LOOP1 vermelho na figura abaixo é a direção do fluxo da corrente quando o tubo do lado superior DC-DC está ligado e o tubo do lado inferior está desligado. Verde LOOP2 é a direção do fluxo da corrente quando o tubo do lado alto está fechado e o tubo do lado baixo está aberto;

Para tornar os dois loops tão pequenos quanto possível e introduzir menos interferência, os seguintes princípios devem ser seguidos:

●Indutância o mais próximo possível do pino SW;
●Capacitância de entrada o mais próximo possível do pino VIN;
●O aterramento dos capacitores de entrada e saída deve estar próximo ao pino PGND.
●Use a forma de colocar fio de cobre;

Por que você faria isso?

●Uma linha muito fina e muito longa aumentará a impedância, e uma corrente grande produzirá uma tensão de ondulação relativamente alta nesta grande impedância;
●Um fio muito fino e muito longo aumentará a indutância parasita, e o ruído do interruptor de acoplamento na indutância afetará a estabilidade do DC-DC e causará problemas de EMI.
●A capacitância e a impedância parasitas aumentarão a perda de comutação e a perda liga-desliga e afetarão a eficiência do DC-DC

② aterramento de ponto único
O aterramento de ponto único refere-se ao aterramento de ponto único entre o aterramento do sinal e o aterramento de energia. Haverá um ruído de comutação relativamente grande no terra de alimentação, por isso é necessário evitar causar interferência em pequenos sinais sensíveis, como o pino de feedback FB.

●Terra de alta corrente: L, Cin, Cout, Cboot conectam-se à rede de terra de alta corrente;
●Terra de baixa corrente: Css, Rfb1, Rfb2 conectados separadamente à rede de aterramento de sinal;

A seguir está o layout de uma placa de desenvolvimento da TI. Vermelho é o caminho atual quando o tubo superior é aberto e azul é o caminho atual quando o tubo inferior é aberto. O layout a seguir tem as seguintes vantagens:

●O GND dos capacitores de entrada e saída é conectado com cobre. Ao instalar as peças, o aterramento das duas deve ser unido o máximo possível.
●O caminho atual de Dc-Dc-ton e Toff é muito curto;
●O pequeno sinal à direita é o aterramento de ponto único, que está longe da influência do grande ruído do interruptor de corrente à esquerda;

3. Exemplos

O layout de um circuito DC-DC BUCK típico é fornecido abaixo, e os seguintes pontos são fornecidos no SPEC:
●Capacitores de entrada, válvulas MOS de ponta e diodos formam circuitos de comutação tão pequenos e curtos quanto possível;
●Capacitância de entrada o mais próximo possível do pino Vin Pin;
●Garantir que todas as conexões de realimentação sejam curtas e diretas e que os resistores de realimentação e os elementos de compensação estejam o mais próximo possível do chip;
●SW longe de sinais sensíveis como FB;
●Conecte VIN, SW e especialmente GND separadamente a uma grande área de cobre para resfriar o chip e melhorar o desempenho térmico e a confiabilidade a longo prazo;

4. Resuma

o layout do circuito DC-DC é muito importante, o que afeta diretamente a estabilidade de trabalho e o desempenho do DC-DC. Geralmente, o SPEC do chip DC-DC fornecerá orientação de layout, que pode ser consultada para design.