Na koje točke treba obratiti pažnju u dizajnu DC-DC PCB-a?

U poređenju sa LDO, kolo DC-DC je mnogo složenije i bučnije, a zahtevi za raspored i raspored su veći.Kvalitet rasporeda direktno utiče na performanse DC-DC, tako da je veoma važno razumeti raspored DC-DC

1. Loš raspored
●EMI, DC-DC SW pin će imati veći dv/dt, relativno visok dv/dt će uzrokovati relativno velike EMI smetnje;
●Buka uzemljenja, linija uzemljenja nije dobra, proizvešće relativno veliki šum prebacivanja na žici za uzemljenje, a ovi šumovi će uticati na druge delove kola;
●Pad napona se stvara na ožičenju.Ako je ožičenje predugačko, na ožičenju će se stvoriti pad napona, a efikasnost cijelog DC-DC će biti smanjena.

2. Opšti principi
● Prebacite strujni krug što je moguće kraće;
●Uzemljenje signala i uzemljenje visoke struje (uzemljenje snage) su odvojeno vođeni i povezani u jednu tačku na GND čipa

①Kratka uklopna petlja
Crvena LOOP1 na donjoj slici je smjer strujnog toka kada je DC-DC cijev na visokoj strani uključena, a cijev na niskoj strani isključena.Zelena LOOP2 je smjer strujnog toka kada je cijev na visokoj strani zatvorena, a cijev na niskoj strani otvorena;

Kako bi dvije petlje bile što manje i uvele manje smetnji, potrebno je pridržavati se sljedećih principa:

●Induktivnost što bliže SW pinu;
●Ulazni kapacitet što je moguće bliže VIN pinu;
● Uzemljenje ulaznih i izlaznih kondenzatora treba da bude blizu PGND pina.
●Koristite način polaganja bakarne žice;

wps_doc_0

Zasto bi to uradio?

●Previše fina i predugačka linija će povećati impedanciju, a velika struja će proizvesti relativno visok napon talasanja u ovoj velikoj impedanciji;
●Previše fina i predugačka žica će povećati parazitsku induktivnost, a šum spojnog prekidača na induktivitetu će uticati na stabilnost DC-DC i uzrokovati probleme EMI.
●Parazitni kapacitet i impedansa će povećati gubitke pri uključivanju i isključivanju i uticati na efikasnost DC-DC

②uzemljenje u jednoj tački
Uzemljenje u jednoj tački se odnosi na uzemljenje u jednoj tački između signalnog uzemljenja i uzemljenja napajanja.Pojaviće se relativno veliki šum pri prebacivanju na uzemljenju napajanja, tako da je neophodno izbjeći izazivanje smetnji osjetljivim malim signalima, kao što je FB feedback pin.

●Uzemljenje velike struje: L, Cin, Cout, Cboot se povezuju na mrežu visokostrujnog uzemljenja;
●Uzemljenje niske struje: Css, Rfb1, Rfb2 odvojeno povezani na mrežu signalnog uzemljenja;

wps_doc_1

Slijedi izgled razvojne ploče TI.Crvena je putanja struje kada se otvori gornja cijev, a plava je trenutna putanja kada je donja cijev otvorena.Sljedeći raspored ima sljedeće prednosti:

●GND ulaznih i izlaznih kondenzatora je spojen bakrom.Prilikom ugradnje komada, tlo oba treba da bude spojeno što je više moguće.
●Trenutni put Dc-Dc-tona i Toffa je vrlo kratak;
●Mali signal na desnoj strani je uzemljenje u jednoj tački, što je daleko od uticaja velikog strujnog šuma prekidača sa leve strane;

wps_doc_2

3. Primjeri

Raspored tipičnog DC-DC BUCK kola je dat u nastavku, a sljedeće tačke su date u SPEC-u:
●Ulazni kondenzatori, MOS cijevi visoke ivice i diode formiraju sklopne petlje koje su što manje i kraće;
●Ulazni kapacitet što je moguće bliže Vin Pin pinu;
● Osigurajte da su sve povratne veze kratke i direktne, i da su otpornici povratne sprege i kompenzacijski elementi što bliže čipu;
●SW dalje od osetljivih signala kao što je FB;
●Povežite VIN, SW, a posebno GND odvojeno na veliku bakarnu površinu da ohladite čip i poboljšate termičke performanse i dugoročnu pouzdanost;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. Sažmite

raspored DC-DC kola je veoma važan, što direktno utiče na stabilnost rada i performanse DC-DC.Generalno, SPEC DC-DC čipa će dati smjernice za raspored, na koje se može pozvati za dizajn.