Порівняно з LDO, схема DC-DC набагато складніша та шумніша, а вимоги до компонування та компонування вищі. Якість компонування безпосередньо впливає на продуктивність DC-DC, тому дуже важливо розуміти компонування DC-DC

1. Погане оформлення
●EMI, контакт SW DC-DC матиме вищий dv/dt, відносно високий dv/dt спричинить відносно великі електромагнітні перешкоди;
● Шум заземлення, лінія заземлення не є хорошою, вироблятиме відносно великий шум перемикання на проводі заземлення, і ці шуми впливатимуть на інші частини схеми;
●Зниження напруги виникає в проводці. Якщо проводка занадто довга, падіння напруги виникне на проводці, і ефективність усього DC-DC буде знижена.

2. Загальні принципи
●Вимикайте коло великого струму якомога коротше;
●Заземлення сигналу та заземлення сильного струму (заземлення живлення) прокладені окремо та з’єднані в одній точці на GND мікросхеми

①Короткий контур перемикання
Червоний LOOP1 на малюнку нижче позначає поточний напрямок потоку, коли труба високого струму DC-DC увімкнена, а труба низького струму вимкнена. Зелений LOOP2 — напрямок потоку струму, коли труба високого боку закрита, а труба низького боку відкрита;

Щоб зробити два контури якомога меншими та створити менше перешкод, слід дотримуватися таких принципів:

●Індуктивність якомога ближче до виводу SW;
●Вхідна ємність якомога ближче до контакту VIN;
●Заземлення вхідних і вихідних конденсаторів повинно бути близько до контакту PGND.
●Використовувати спосіб прокладки мідного дроту;

Чому б ти це зробив?

●Занадто тонка та надто довга лінія збільшить імпеданс, а великий струм створить відносно високу пульсаційну напругу в цьому великому імпедансі;
●Занадто тонкий і занадто довгий дріт збільшить паразитну індуктивність, а шум перемикача зв’язку на індуктивності вплине на стабільність постійного струму та спричинить проблеми з електромагнітними перешкодами.
●Паразитна ємність і імпеданс збільшать втрати при перемиканні та втрати при включенні-вимкненні та вплинуть на ефективність DC-DC

②одноточкове заземлення
Одноточкове заземлення стосується одноточкового заземлення між сигнальною землею та силовою землею. Буде відносно великий шум перемикання на землі живлення, тому необхідно уникати виникнення перешкод для чутливих малих сигналів, таких як контакт зворотного зв’язку FB.

● Сильнострумова земля: L, Cin, Cout, Cboot підключаються до мережі сильнострумової землі;
●Заземлення низького струму: Css, Rfb1, Rfb2 окремо підключені до мережі заземлення сигналу;

Нижче наведено макет плати розробки TI. Червоний колір – шлях струму, коли верхня трубка відкрита, а синій – шлях струму, коли нижня трубка відкрита. Наступний макет має такі переваги:

●Земля вхідного та вихідного конденсаторів підключена до міді. Встановлюючи деталі, заземлення обох має бути зведене разом, наскільки це можливо.
●Поточний шлях Dc-Dc-ton і Toff дуже короткий;
●Малий сигнал праворуч - це одноточкове заземлення, яке знаходиться далеко від впливу шуму перемикача великого струму ліворуч;

3. Приклади

Схема типової схеми DC-DC BUCK наведена нижче, а наступні моменти наведені в СПЕЦ:
●Вхідні конденсатори, МОП-лампи з високим фронтом і діоди утворюють якомога менші та короткі петлі перемикання;
●Вхідна ємність якомога ближче до Pin Pin;
● Переконайтеся, що всі з’єднання зворотного зв’язку короткі та прямі, а резистори зворотного зв’язку та компенсуючі елементи розташовані якомога ближче до мікросхеми;
●SW подалі від чутливих сигналів, таких як FB;
●Підключіть VIN, SW і особливо GND окремо до великої мідної зони, щоб охолодити чіп і покращити теплові характеристики та довгострокову надійність;

4. Підведіть підсумки

Схема схеми DC-DC дуже важлива, що безпосередньо впливає на робочу стабільність і продуктивність DC-DC. Як правило, SPEC мікросхеми DC-DC надасть вказівки щодо компонування, на які можна посилатися для проектування.