Comparado ao LDO, o circuito DC-DC é muito mais complicado, com maior ruído e maiores requisitos de layout e layout. A qualidade do layout afeta diretamente o desempenho do DC-DC, por isso é muito importante conhecer o layout do DC-DC.

1. Layout ruim

• EMI, pino DC-DC SW terá maior dv/dt, e maior dv/dt causará maior interferência EMI;
• Ruído do fio terra, fiação de aterramento ruim, produzirá ruído de comutação relativamente grande no fio terra, e esses ruídos afetarão outras partes do circuito;
• Uma queda de tensão é gerada na fiação, e a fiação é muito longa, o que causará uma queda de tensão na fiação e reduzirá a eficiência de todo o DC-DC; longo, o que causará queda de tensão na fiação e reduzirá a eficiência de todo o DC-DC;

2. Princípios gerais

• O circuito da corrente de comutação deve ser o mais curto possível;
• O aterramento do sinal e o aterramento de alta corrente (aterramento de energia) são roteados separadamente e conectados em um único ponto no chip GND;

① Circuito de comutação curto

O LOOP1 vermelho na figura abaixo mostra a direção do fluxo da corrente quando o tubo do lado superior DC-DC está ligado e o tubo do lado inferior está desligado; O LOOP2 verde é a direção do fluxo da corrente quando o tubo do lado superior está fechado e o tubo do lado inferior está aberto;

Para tornar estes dois circuitos tão pequenos quanto possível e introduzir menos interferências, devem ser observados os seguintes princípios:

• Tente aproximar o indutor do pino SW;
• O capacitor de entrada deve estar o mais próximo possível do pino VIN;
• O aterramento do capacitor de entrada está o mais próximo possível do pino PGND;
• Rota colocando cobre;

Por que você quer fazer isso?

• Se a linha for muito fina e muito longa, a impedância aumentará e a alta corrente produzirá uma ondulação de tensão relativamente alta nesta impedância;
• Se a linha for muito fina e muito longa, aumentará a indutância parasita, que será acoplada ao ruído de comutação, o que afetará a estabilidade do DC-DC e causará problemas de EMI.
• A capacitância e a impedância parasitas aumentarão a perda de comutação e a perda de condução e afetarão a eficiência DC-DC;

② Aterramento de ponto único

O aterramento de ponto único refere-se ao aterramento de ponto único entre o aterramento do sinal e o aterramento da alimentação. Haverá ruído de comutação relativamente grande no terra de alimentação, por isso é necessário tentar evitar interferência em pequenos sinais sensíveis, como pinos de feedback FB.

• Aterramento de alta corrente: L, Cin, Cout e Cboot estão conectados à rede de aterramento de alta corrente;
• Aterramento de pequena corrente: Css, Rfb1, Rfb2 são conectados separadamente à rede de aterramento de sinal;

O diagrama a seguir mostra o layout de uma placa de desenvolvimento da TI, com vermelho como o caminho da corrente quando o tubo superior está aberto e azul como o caminho da corrente quando o tubo inferior está aberto; O layout a seguir tem as seguintes vantagens:

① O GND do capacitor de entrada é conectado com revestimento de cobre e, na decoração, o aterramento dos dois deve ser unido o máximo possível; O GND do capacitor de entrada é conectado com revestimento de cobre, e ao decorar, o aterramento do os dois devem ser colocados juntos tanto quanto possível;

②O caminho atual de DC-DC Ton e Toff é muito curto;

③ O pequeno sinal do lado direito é aterrado em um único ponto, longe do ruído da chave de alta corrente do lado esquerdo.

3. exemplo

O layout de um circuito DC-DC BUCK típico é fornecido a seguir, e os seguintes pontos são fornecidos no SPEC:

• O circuito de comutação formado por capacitor de entrada, transistor MOS de alta potência e diodo de roda livre é o mais pequeno e curto possível;
• O capacitor de entrada deve estar o mais próximo possível do Pin Vin;
• Certifique-se de que todas as conexões de feedback sejam curtas e diretas e que os resistores de feedback e os elementos de compensação estejam o mais próximos possível do chip;
• SW longe de sinais sensíveis, como FB;
• Conecte VIN, SW, especialmente GND a uma grande área de cobre para resfriar o chip e melhorar o desempenho térmico e a confiabilidade a longo prazo.

4. Resumir

O layout do circuito DC-DC é muito importante, o que afeta diretamente a estabilidade e o desempenho do DC-DC. Geralmente, o SPEC do chip DC-DC fornecerá orientação de layout, que pode ser usada como referência no projeto.

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