Rispetto all'LDO, il circuito DC-DC è molto più complesso, con rumore più elevato e requisiti più elevati in termini di layout e disposizione. La qualità del layout influisce direttamente sulle prestazioni del DC-DC, quindi è molto importante conoscerne il layout.

1. Layout pessimo

• EMI, il pin DC-DC SW avrà un dv/dt più elevato e un dv/dt più elevato causerà una maggiore interferenza EMI;
• Il rumore del filo di terra, un cattivo cablaggio di messa a terra, produrranno un rumore di commutazione relativamente elevato sul filo di terra e questi rumori influenzeranno altre parti del circuito;
• Viene generata una caduta di tensione sul cablaggio e il cablaggio è troppo lungo, il che causerà una caduta di tensione sul cablaggio e ridurrà l'efficienza dell'intero DC-DC; Viene generata una caduta di tensione sul cablaggio e il cablaggio è troppo lungo, che causerà una caduta di tensione sul cablaggio e ridurrà l'efficienza dell'intero DC-DC;

2. Principi generali

• Il circuito della corrente di commutazione dovrebbe essere il più corto possibile;
• La terra del segnale e la terra ad alta corrente (massa di potenza) vengono instradate separatamente e sono collegate in un unico punto al chip GND;

① Circuito di commutazione corto

Il LOOP1 rosso nella figura seguente mostra la direzione del flusso di corrente quando il tubo del lato alto DC-DC è acceso e il tubo del lato basso è spento; Il LOOP2 verde è la direzione del flusso di corrente quando il tubo high-side è chiuso e il tubo low-side è aperto;

Per rendere questi due circuiti il più piccoli possibile e introdurre meno interferenze, è necessario osservare i seguenti principi:

• Prova ad avvicinare l'induttore al pin SW;
• Il condensatore di ingresso dovrebbe essere il più vicino possibile al pin VIN;
• La terra del condensatore di ingresso è il più vicino possibile al pin PGND;
• Percorso mediante posa del rame;

Perchè vuoi fare questo?

• Se la linea è troppo sottile e troppo lunga, l'impedenza aumenterà e l'elevata corrente produrrà una tensione di ondulazione relativamente elevata su questa impedenza;
• Se la linea è troppo sottile e troppo lunga, aumenterà l'induttanza parassita, che sarà accoppiata al rumore di commutazione, che influenzerà la stabilità della DC-DC e causerà problemi EMI.
• La capacità e l'impedenza parassite aumenteranno la perdita di commutazione e la perdita di conduzione e influenzeranno l'efficienza DC-DC;

② Messa a terra a punto singolo

La messa a terra a punto singolo si riferisce alla messa a terra a punto singolo tra la terra del segnale e la terra dell'alimentazione. Ci sarà un rumore di commutazione relativamente elevato sulla massa di alimentazione, quindi è necessario cercare di evitare interferenze con piccoli segnali sensibili, come i pin di feedback FB.

• Terra ad alta corrente: L, Cin, Cout e Cboot sono collegati alla rete di terra ad alta corrente;
• Piccola corrente di terra: Css, Rfb1, Rfb2 sono collegati separatamente alla rete di terra del segnale;

Il diagramma seguente mostra il layout di una scheda di sviluppo di TI, con il rosso come percorso della corrente quando il tubo superiore è aperto e il blu come percorso della corrente quando il tubo inferiore è aperto; Il seguente layout presenta i seguenti vantaggi:

① La GND del condensatore di ingresso è collegata alla pelle di rame e, durante la decorazione, la terra dei due dovrebbe essere unita il più possibile; La GND del condensatore di ingresso è collegata alla pelle di rame e, durante la decorazione, la terra del i due dovrebbero essere messi insieme il più possibile;

②Il percorso attuale di DC-DC Ton e Toff è molto breve;

③ Il piccolo segnale sul lato destro è messo a terra in un unico punto, lontano dal rumore dell'interruttore ad alta corrente sul lato sinistro.

3. esempio

Il layout di un tipico circuito BUCK DC-DC è dato come segue, e i seguenti punti sono indicati in SPEC:

• Il circuito di commutazione formato da condensatore di ingresso, transistor MOS lato alto e diodo di libera circolazione è il più piccolo e corto possibile;
• Il condensatore di ingresso dovrebbe essere il più vicino possibile al Vin Pin;
• Assicurarsi che tutte le connessioni di feedback siano corte e dirette e che i resistori di feedback e gli elementi di compensazione siano il più vicino possibile al chip;
• SW lontano da segnali sensibili, come FB;
• Collega VIN, SW, in particolare GND a un'ampia area di rame per raffreddare il chip e migliorare le prestazioni termiche e l'affidabilità a lungo termine.

4. Ricapitolare

Il layout del circuito DC-DC è molto importante e influisce direttamente sulla stabilità e sulle prestazioni del DC-DC. In generale, le SPEC del chip DC-DC forniranno indicazioni sul layout, che possono essere utilizzate come riferimento nella progettazione.

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