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DC-DC PCB Layout设计要点,5个部分,帮你搞定PCB布板
发布时间:2023/1/31 10:29:00 来源:永阜康科技
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之后我会在这里和大家分享 DFM可制造性分析PCB设计DFM工具电路设计等相关的知识,请大家多多指教。

今天给大家分享的是:DC-DC PCB Layout设计要点

在DC-DC芯片的应用设计中,PCB布板是否合理对于芯片能否表现出其最优性能有着至关重要的影响。不合理的PCB布板会造成芯片性能变差如线性度下降(包括输入线性度以及输出线性度)、带载能力下降、工作不稳定、EMI辐射增加、输出噪声增加等,更严重的可能会直接造成芯片损坏。

一般DC-DC芯片的使用手册中都会有其对应的PCB布板设计要求以及布板示意图,本次我们就以同步BUCK芯片为例简单讲一讲关于DC-DC芯片应用设计中的PCB Layout设计要点。

一、关注芯片工作的大电流路径

DC-DC芯片布板需遵循一个非常重要的原则,即开关大电流环路面积尽可能小。下图所示的BUCK拓补结构中可以看到芯片开关过程中存在两个大电流环路。红色为输入环路,绿色为输出环路。每一个电流环都可看作是一个环路天线,会对外辐射能量,引起EMI问题,辐射的大小与环路面积呈正比。

DC-DC芯片布板

(注意:当芯片引脚设置不足以让我们同时兼顾输入环路与输出环路最小时,对于BUCK而言,应优先考虑输入部分回路布线最优化。因为输出回路中电流是连续的,而输入回路中电流是跳变的,会产生较大的di/dt,会引起EMI问题的可能性更高。如果是BOOST芯片,则应优先考虑输出回路布线最优化。)

二、输入电容的配置

1、对于BUCK芯片而言,要想使输入环路尽可能小,输入电容应尽可能靠近芯片引脚放置

2、为了让电容滤波效果更好,让电源先经过输入电容,再进入芯片内部

3、CIN使用的大容量电容,一般情况下频率特性差,所以要与CIN并联频率特性好的高频率去耦电容器CBYPASS。

4、电流容量小的电源(IO≤1A)场合,容量值也变小,所以有时可用1个陶瓷电容器兼具CIN和CBYPASS功能

输入电容的配置

三、电感的配置

1、对于BUCK芯片而言,要想使输入环路尽可能小,电感要靠近芯片SW引脚放置

2、以覆铜方式走线减小寄生电感、电阻;

3、SW节点要以最小面积处理大电流,防止铜箔面积变大会起到天线的作用,使 EMI增加;

4、电感附近不要走敏感信号线

5、自举电路这一块,自举电路要尽量去靠近SW pin脚来缩短整个高频的流通路径

电感的配置

附上温升10℃时,PCB板的线宽、覆铜厚度与通过电流的对应关系供参考。

 

四、输出电容的配置

1、降压转换器中,由于向输出串联接入电感,所以输出电流平滑

2、输出电容靠近电感放置

 

输出电容的配置

五、反馈路径的布线

1、通常FB反馈网络处的分压电阻都采用K级,10K级或上百K的阻值,阻值越大,越容易受干扰,应远离各种噪声源如电感、SW、续流二极管等;

2、FB、COMP脚的信号地尽可能地与走大电流的功率地隔离开,然后进行单点相连,尽量不要让大电流信号的地 去干扰到小信号电流的地;

3、FB的分压电阻要从VOUT上进行采样采样点要靠近输出电容处才能获得更准确的实际输出电压值;

 

反馈路径的布线

以上就是关于 DC-DC PCB Layout设计要点,希望大家多多支持。

 
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