DC-DC PCB రూపకల్పనలో ఏ పాయింట్లకు శ్రద్ధ వహించాలి?

LDOతో పోలిస్తే, DC-DC యొక్క సర్క్యూట్ చాలా క్లిష్టంగా మరియు ధ్వనించేదిగా ఉంటుంది మరియు లేఅవుట్ మరియు లేఅవుట్ అవసరాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి. లేఅవుట్ నాణ్యత నేరుగా DC-DC పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది, కాబట్టి DC-DC యొక్క లేఅవుట్‌ను అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.

1. తప్పు లేఅవుట్
●EMI, DC-DC SW పిన్ అధిక dv/dtని కలిగి ఉంటుంది, సాపేక్షంగా అధిక dv/dt సాపేక్షంగా పెద్ద EMI జోక్యాన్ని కలిగిస్తుంది;
●గ్రౌండ్ శబ్దం, గ్రౌండ్ లైన్ మంచిది కాదు, గ్రౌండ్ వైర్‌పై సాపేక్షంగా పెద్ద స్విచ్చింగ్ శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఈ శబ్దాలు సర్క్యూట్ యొక్క ఇతర భాగాలను ప్రభావితం చేస్తాయి;
●వోల్టేజీ తగ్గుదల వైరింగ్‌పై ఉత్పన్నమవుతుంది. వైరింగ్ చాలా పొడవుగా ఉంటే, వైరింగ్‌పై వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఉత్పత్తి అవుతుంది మరియు మొత్తం DC-DC యొక్క సామర్థ్యం తగ్గుతుంది.

2. సాధారణ సూత్రాలు
●లార్జ్ కరెంట్ సర్క్యూట్‌ను వీలైనంత చిన్నదిగా మార్చండి;
●సిగ్నల్ గ్రౌండ్ మరియు హై-కరెంట్ గ్రౌండ్ (పవర్ గ్రౌండ్) విడివిడిగా రూట్ చేయబడతాయి మరియు చిప్ GND వద్ద ఒకే పాయింట్‌లో కనెక్ట్ చేయబడతాయి

①షార్ట్ స్విచింగ్ లూప్
దిగువ చిత్రంలో ఉన్న ఎరుపు LOOP1 అనేది DC-DC హై-సైడ్ పైపు ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు మరియు లో-సైడ్ పైపు ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు ప్రస్తుత ప్రవాహ దిశ. ఆకుపచ్చ LOOP2 అనేది హై సైడ్ పైప్ మూసివేయబడినప్పుడు మరియు తక్కువ వైపు పైపు తెరవబడినప్పుడు ప్రస్తుత ప్రవాహ దిశ;

రెండు లూప్‌లను వీలైనంత చిన్నదిగా చేయడానికి మరియు తక్కువ జోక్యాన్ని పరిచయం చేయడానికి, ఈ క్రింది సూత్రాలను అనుసరించాలి:

●SW పిన్‌కు వీలైనంత దగ్గరగా ఇండక్టెన్స్;
●VIN పిన్‌కు వీలైనంత దగ్గరగా ఇన్‌పుట్ కెపాసిటెన్స్;
●ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ కెపాసిటర్‌ల గ్రౌండ్ PGND పిన్‌కు దగ్గరగా ఉండాలి.
●రాగి తీగను వేసే మార్గాన్ని ఉపయోగించండి;

wps_doc_0

ఎందుకు అలా చేస్తారు?

●చాలా చక్కగా మరియు చాలా పొడవుగా ఉన్న లైన్ ఇంపెడెన్స్‌ని పెంచుతుంది మరియు పెద్ద కరెంట్ ఈ పెద్ద ఇంపెడెన్స్‌లో సాపేక్షంగా అధిక రిప్పుల్ వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది;
●చాలా చక్కగా మరియు చాలా పొడవుగా ఉండే వైర్ పరాన్నజీవి ఇండక్టెన్స్‌ను పెంచుతుంది మరియు ఇండక్టెన్స్‌పై కప్లింగ్ స్విచ్ శబ్దం DC-DC యొక్క స్థిరత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు EMI సమస్యలను కలిగిస్తుంది.
●పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇంపెడెన్స్ మారే నష్టాన్ని మరియు ఆన్-ఆఫ్ నష్టాన్ని పెంచుతుంది మరియు DC-DC యొక్క సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది

②సింగిల్ పాయింట్ గ్రౌండింగ్
సింగిల్ పాయింట్ గ్రౌండింగ్ అనేది సిగ్నల్ గ్రౌండ్ మరియు పవర్ గ్రౌండ్ మధ్య సింగిల్ పాయింట్ గ్రౌండింగ్‌ను సూచిస్తుంది. పవర్ గ్రౌండ్‌లో సాపేక్షంగా పెద్ద స్విచింగ్ శబ్దం ఉంటుంది, కాబట్టి FB ఫీడ్‌బ్యాక్ పిన్ వంటి సున్నితమైన చిన్న సిగ్నల్‌లకు అంతరాయం కలిగించకుండా ఉండటం అవసరం.

●హై-కరెంట్ గ్రౌండ్: L, Cin, Cout, Cboot హై-కరెంట్ గ్రౌండ్ నెట్‌వర్క్‌కి కనెక్ట్ చేయండి;
●తక్కువ కరెంట్ గ్రౌండ్: Css, Rfb1, Rfb2 సిగ్నల్ గ్రౌండ్ నెట్‌వర్క్‌కు విడిగా కనెక్ట్ చేయబడింది;

wps_doc_1

TI యొక్క అభివృద్ధి బోర్డు యొక్క లేఅవుట్ క్రిందిది. ఎగువ ట్యూబ్ తెరిచినప్పుడు ఎరుపు రంగు ప్రస్తుత మార్గం, మరియు దిగువ ట్యూబ్ తెరిచినప్పుడు నీలం ప్రస్తుత మార్గం. కింది లేఅవుట్ క్రింది ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది:

●ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ కెపాసిటర్‌ల GND రాగితో కనెక్ట్ చేయబడింది. ముక్కలను వ్యవస్థాపించేటప్పుడు, రెండింటి యొక్క నేల సాధ్యమైనంతవరకు కలిసి ఉంచాలి.
●Dc-Dc-ton మరియు Toff యొక్క ప్రస్తుత మార్గం చాలా చిన్నది;
●కుడి వైపున ఉన్న చిన్న సిగ్నల్ సింగిల్-పాయింట్ గ్రౌండింగ్, ఇది ఎడమవైపు ఉన్న పెద్ద కరెంట్ స్విచ్ శబ్దం యొక్క ప్రభావానికి దూరంగా ఉంటుంది;

wps_doc_2

3. ఉదాహరణలు

సాధారణ DC-DC BUCK సర్క్యూట్ యొక్క లేఅవుట్ క్రింద ఇవ్వబడింది మరియు క్రింది పాయింట్లు SPECలో ఇవ్వబడ్డాయి:
●ఇన్‌పుట్ కెపాసిటర్‌లు, హై-ఎడ్జ్ MOS ట్యూబ్‌లు మరియు డయోడ్‌లు వీలైనంత చిన్నవి మరియు చిన్నవిగా ఉండే స్విచింగ్ లూప్‌లను ఏర్పరుస్తాయి;
●విన్ పిన్ పిన్‌కి వీలైనంత దగ్గరగా ఇన్‌పుట్ కెపాసిటెన్స్;
●అన్ని ఫీడ్‌బ్యాక్ కనెక్షన్‌లు షార్ట్ మరియు డైరెక్ట్‌గా ఉన్నాయని మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ రెసిస్టర్‌లు మరియు కాంపెన్సేటింగ్ ఎలిమెంట్‌లు చిప్‌కి వీలైనంత దగ్గరగా ఉన్నాయని నిర్ధారించుకోండి;
●SW FB వంటి సున్నితమైన సంకేతాల నుండి దూరంగా ఉండండి;
●చిప్‌ను చల్లబరచడానికి మరియు ఉష్ణ పనితీరు మరియు దీర్ఘకాలిక విశ్వసనీయతను మెరుగుపరచడానికి VIN, SW మరియు ప్రత్యేకించి GNDని పెద్ద రాగి ప్రాంతానికి ప్రత్యేకంగా కనెక్ట్ చేయండి;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. సంగ్రహించండి

DC-DC సర్క్యూట్ యొక్క లేఅవుట్ చాలా ముఖ్యమైనది, ఇది DC-DC యొక్క పని స్థిరత్వం మరియు పనితీరును నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. సాధారణంగా, DC-DC చిప్ యొక్క SPEC లేఅవుట్ మార్గదర్శకత్వాన్ని ఇస్తుంది, దీనిని డిజైన్ కోసం సూచించవచ్చు.