Jämfört med LDO är kretsen för DC-DC mycket mer komplex och bullrig, och layout- och layoutkraven är högre. Kvaliteten på layouten påverkar direkt prestandan för DC-DC, så det är mycket viktigt att förstå utformningen av DC-DC
1. Dålig layout
● EMI, DC-DC SW-stift kommer att ha högre DV/DT, relativt hög DV/DT kommer att orsaka relativt stora EMI-störningar;
● Markbrus, marklinjen är inte bra, kommer att producera relativt stort växlingsbrus på jordtråden, och dessa ljud kommer att påverka andra delar av kretsen;
● Spänningsfallet genereras på ledningarna. Om ledningarna är för lång kommer spänningsfallet att genereras på ledningarna och effektiviteten för hela DC-DC kommer att reduceras.
2. Allmänna principer
● Byt stora strömkrets så kort som möjligt;
● Signalmarken och den högströmsmarken (kraftmarken) dirigeras separat och ansluts i en enda punkt vid Chip GND
① Kortkopplingsslinga
Den röda loop1 i figuren nedan är den aktuella flödesriktningen när DC-DC högsidan är på och röret med låg sida är avstängd. Grön loop2 är den aktuella flödesriktningen när hög sidorör är stängt och det låga sidoröret öppnas;
För att göra de två slingorna så små som möjligt och införa mindre störningar måste följande principer följas:
● Induktans så nära SW -stiftet som möjligt;
● Inmatningskapacitans så nära VIN -stift som möjligt;
● Marken för ingångs- och utgångskondensatorerna bör vara nära PGND -stiftet.
● Använd sättet att lägga koppartråd;
Varför skulle du göra det?
● För fin och för lång linje kommer en linje att öka impedansen, och en stor ström kommer att ge en relativt hög krusningsspänning i denna stora impedans;
● För fin och för lång tråd kommer en tråd att öka den parasitiska induktansen, och kopplingsomkopplarbruset på induktansen kommer att påverka stabiliteten hos DC-DC och orsaka EMI-problem.
● Den parasitiska kapacitansen och impedansen kommer att öka växlingsförlusten och på-av-förlusten och påverka effektiviteten hos DC-DC
②single Point Grounding
Enkelpunkts jordning avser den enda punktens jordning mellan signalplats och kraftplats. Det kommer att finnas relativt stort växlingsbuller på kraftjord, så det är nödvändigt att undvika att orsaka störningar på känsliga små signaler, såsom FB -återkopplingsstift.
● Högströmsmark: L, CIN, COUT, CBOOT Anslut till nätverket av högströmsmark;
● Låg ström mark: CSS, RFB1, RFB2 separat ansluten till signalmarknätverket;
Följande är utformningen av en utvecklingskort för TI. Rött är den nuvarande vägen när det övre röret öppnas och blått är den nuvarande vägen när det nedre röret öppnas. Följande layout har följande fördelar:
● GND för ingångs- och utgångskondensatorerna är anslutna till koppar. Vid installation av bitar bör de två marken sättas ihop så långt som möjligt.
● Den nuvarande vägen för DC-DC-TON och TOFF är mycket kort;
● Den lilla signalen till höger är en punkts jordning, som ligger långt borta från påverkan av det stora strömomkopplare till vänster;
3. Exempel
Layouten för en typisk DC-DC-buckkrets ges nedan, och följande punkter anges i specifikationen:
● Ingångskondensatorer, högkantiga MOS-rör och dioder bildar växlingsslingor som är så små och korta som möjligt;
● Inmatningskapacitans så nära VIN -stiftet som möjligt;
● Se till att alla återkopplingsanslutningar är korta och direkta och att återkopplingsmotstånd och kompensationselement är så nära chipet som möjligt;
● SW bort från känsliga signaler som FB;
● Anslut VIN, SW och särskilt GND separat till ett stort kopparområde för att kyla chipet och förbättra termisk prestanda och långsiktig tillförlitlighet;
4. Sammanfatta
Layout av DC-DC-krets är mycket viktig, vilket direkt påverkar arbetsstabiliteten och prestandan för DC-DC. Generellt kommer Spec of DC-DC Chip att ge layoutvägledning, som kan hänvisas till för design.