Wat zijn de punten van het PCB-ontwerp van DC-DC?

Vergeleken met LDO is het DC-DC-circuit veel complexer, met een hogere ruis en hogere eisen aan de lay-out. De kwaliteit van de lay-out heeft direct invloed op de prestaties van DC-DC, dus het is erg belangrijk om de lay-out van DC-DC te kennen.

1. Slechte lay-out

• EMI, DC-DC SW-pin zal een hogere dv/dt hebben, en een hogere dv/dt zal grotere EMI-interferentie veroorzaken;
• Aarddraadruis, slechte aardingsbedrading, zal relatief veel schakelruis op de aarddraad veroorzaken, en deze geluiden zullen andere delen van het circuit beïnvloeden;
• Er wordt een spanningsval gegenereerd op de bedrading en de bedrading is te lang, wat een spanningsval op de bedrading zal veroorzaken en de efficiëntie van de hele DC-DC zal verminderen; Er wordt een spanningsval gegenereerd op de bedrading en de bedrading is te lang, wat een spanningsval op de bedrading zal veroorzaken en de efficiëntie van de hele DC-DC zal verminderen;

2. Algemene principes

• Het schakelstroomcircuit moet zo kort mogelijk zijn;
• De signaalaarde en de hogestroomaarde (voedingsaarde) worden afzonderlijk gerouteerd en zijn op één punt op de chip GND aangesloten;

① Kort schakelcircuit

De rode LOOP1 in de onderstaande afbeelding toont de richting van de stroomstroom wanneer de DC-DC hogezijbuis is ingeschakeld en de lagezijbuis is uitgeschakeld; De groene LOOP2 is de stroomrichting wanneer de hogebuis gesloten is en de lagezijdebuis geopend is;

Om deze twee circuits zo klein mogelijk te maken en minder interferentie te introduceren, moeten de volgende principes in acht worden genomen:

• Probeer de inductor dicht bij de SW-pin te krijgen;
• De ingangscondensator moet zich zo dicht mogelijk bij de VIN-pin bevinden;
• De aarde van de ingangscondensator bevindt zich zo dicht mogelijk bij de PGND-pin;
• Route door koper te leggen;

Waarom wil je dit doen?

• Als de lijn te dun en te lang is, zal de impedantie toenemen en zal de hoge stroom een relatief hoge rimpelspanning op deze impedantie produceren;
• Als de lijn te dun en te lang is, zal de parasitaire inductie toenemen, wat gepaard zal gaan met schakelruis, wat de stabiliteit van DC-DC zal beïnvloeden en EMI-problemen zal veroorzaken.
• Parasitaire capaciteit en impedantie zullen het schakelverlies en geleidingsverlies vergroten en de DC-DC-efficiëntie beïnvloeden;

② Eénpuntsaarding

Eénpuntsaarding verwijst naar éénpuntsaarding tussen signaalaarde en stroomaarde. Er zal relatief veel schakelruis zijn op de voedingsaarde, dus het is noodzakelijk om interferentie met gevoelige kleine signalen, zoals FB-feedbackpinnen, te voorkomen.

• Aarde met hoge stroomsterkte: L, Cin, Cout en Cboot zijn verbonden met het netwerk van aarde met hoge stroomsterkte;
• Kleine stroomaarde: CSS, Rfb1, Rfb2 zijn afzonderlijk verbonden met het netwerk van signaalaarde;

Het volgende diagram toont de lay-out van een ontwikkelbord van TI, met rood als het huidige pad als de bovenste buis open is en blauw als het huidige pad als de onderste buis open is; De volgende indeling heeft de volgende voordelen:

① De GND van de ingangscondensator is verbonden met een koperen huid, en bij het decoreren moet de aarde van de twee zoveel mogelijk samen worden gebracht; De GND van de ingangscondensator is verbonden met een koperen huid, en bij het decoreren moet de aarde van de twee moeten zoveel mogelijk bij elkaar worden gebracht;

②Het huidige pad van DC-DC Ton en Toff is erg kort;

③ Het kleine signaal aan de rechterkant is op één punt geaard, ver weg van het geluid van de hogestroomschakelaar aan de linkerkant.

3. voorbeeld

De lay-out van een typisch DC-DC BUCK-circuit wordt als volgt gegeven, en de volgende punten worden gegeven in SPEC:

• Het schakelcircuit, gevormd door de ingangscondensator, de high-side MOS-transistor en de vrijloopdiode, is zo klein en kort mogelijk;
• De ingangscondensator moet zich zo dicht mogelijk bij Vin Pin bevinden;
• Zorg ervoor dat alle feedbackverbindingen kort en direct zijn en dat de feedbackweerstanden en compensatie-elementen zich zo dicht mogelijk bij de chip bevinden;
• SW weg van gevoelige signalen, zoals FB;
• Sluit VIN, SW en vooral GND aan op een groot koperoppervlak om de chip te koelen en de thermische prestaties en betrouwbaarheid op lange termijn te verbeteren.

4. Samenvatten

De lay-out van het DC-DC-circuit is erg belangrijk, wat rechtstreeks van invloed is op de stabiliteit en prestaties van DC-DC. Over het algemeen geeft de SPEC van de DC-DC-chip lay-outrichtlijnen, die kunnen worden gebruikt als referentie bij het ontwerp.

Disclaimer: dit artikel is overgenomen uit "De leeuw valt de stad aan op lijn 8". Dit artikel vertegenwoordigt alleen de persoonlijke mening van de auteur en vertegenwoordigt niet de mening van Sacco Micro en de industrie. Het herdrukken en delen is alleen bedoeld om de bescherming van intellectuele eigendomsrechten te ondersteunen. Vermeld bij herdruk de originele bron en auteur. Als er sprake is van inbreuk, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.

Bedrijf Tel: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 332496225 Manager Qiu
Adres: Kamer 809, Blok C, Zhantao Technology Building, No.1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen