در مقایسه با LDO، مدار DC-DC بسیار پیچیده تر و پر سر و صداتر است و الزامات چیدمان و چیدمان بالاتر است.کیفیت چیدمان مستقیماً بر عملکرد DC-DC تأثیر می گذارد، بنابراین درک طرح بندی DC-DC بسیار مهم است.

1. چیدمان بد
●EMI، پین SW DC-DC دارای dv/dt بالاتری است، dv/dt نسبتاً بالا باعث تداخل نسبتاً بزرگ EMI می شود.
●صدای زمین، خط زمین خوب نیست، سر و صدای سوئیچینگ نسبتاً زیادی روی سیم زمین تولید می کند و این صداها روی سایر قسمت های مدار تأثیر می گذارد.
●افت ولتاژ روی سیم کشی ایجاد می شود.اگر سیم کشی بیش از حد طولانی باشد، افت ولتاژ روی سیم کشی ایجاد می شود و بازده کل DC-DC کاهش می یابد.

2. اصول کلی
● مدار جریان بزرگ را تا حد امکان کوتاه کنید.
● زمین سیگنال و زمین با جریان بالا (زمین قدرت) به طور جداگانه هدایت می شوند و در یک نقطه واحد در تراشه GND متصل می شوند.

①حلقه سوئیچینگ کوتاه
LOOP1 قرمز رنگ در شکل زیر جهت جریان جریان زمانی است که لوله سمت بالا DC-DC روشن و لوله سمت پایین خاموش است.LOOP2 سبز جهت جریان جریان زمانی است که لوله سمت بالا بسته می شود و لوله سمت پایین باز می شود.

برای اینکه دو حلقه تا حد امکان کوچک شوند و تداخل کمتری ایجاد شود، باید اصول زیر را رعایت کرد:

● اندوکتانس تا حد ممکن نزدیک به پین ​​SW.
● ظرفیت ورودی تا حد امکان به پین ​​VIN نزدیک شود.
●زمین خازن های ورودی و خروجی باید به پایه PGND نزدیک باشد.
●از روش سیم مسی استفاده کنید.

چرا این کار را می کنید؟

●خط خیلی ریز و خیلی طولانی امپدانس را افزایش می دهد و جریان زیاد ولتاژ موج دار نسبتا بالایی در این امپدانس بزرگ ایجاد می کند.
● سیم خیلی ریز و طولانی باعث افزایش اندوکتانس انگلی می شود و صدای سوئیچ کوپلینگ روی اندوکتانس بر پایداری DC-DC تأثیر می گذارد و باعث مشکلات EMI می شود.
● ظرفیت و امپدانس انگلی تلفات سوئیچینگ و خاموش شدن را افزایش می دهد و بر راندمان DC-DC تأثیر می گذارد.

② زمین تک نقطه ای
اتصال زمین تک نقطه ای به اتصال زمین تک نقطه ای بین زمین سیگنال و زمین قدرت اشاره دارد.نویز سوئیچینگ نسبتاً زیادی در زمین برق وجود خواهد داشت، بنابراین لازم است از ایجاد تداخل در سیگنال های کوچک حساس مانند پین بازخورد FB جلوگیری شود.

● زمین با جریان بالا: L، Cin، Cout، Cboot به شبکه زمین با جریان بالا متصل می شود.
زمین جریان کم: Css، Rfb1، Rfb2 به طور جداگانه به شبکه زمین سیگنال متصل می شود.

طرح زیر طرح یک برد توسعه TI است.رنگ قرمز مسیر جریان زمانی است که لوله بالایی باز می شود و آبی مسیر فعلی هنگام باز شدن لوله پایینی است.طرح زیر دارای مزایای زیر است:

●GND خازن های ورودی و خروجی با مس متصل می شود.هنگام نصب قطعات، زمین این دو باید تا حد امکان در کنار هم قرار گیرد.
●مسیر فعلی Dc-Dc-ton و Toff بسیار کوتاه است.
● سیگنال کوچک در سمت راست، زمین تک نقطه ای است، که به دور از تأثیر نویز سوئیچ جریان بزرگ در سمت چپ است.

3. مثال ها

طرح یک مدار معمولی DC-DC BUCK در زیر آورده شده است و نکات زیر در SPEC آورده شده است:
●خازن های ورودی، لوله های MOS لبه بالا و دیودها حلقه های سوئیچینگ را تشکیل می دهند که تا حد امکان کوچک و کوتاه هستند.
● ظرفیت ورودی تا حد امکان نزدیک به پین ​​Vin Pin.
● اطمینان حاصل کنید که تمام اتصالات بازخورد کوتاه و مستقیم هستند، و مقاومت های بازخورد و عناصر جبران کننده تا حد امکان به تراشه نزدیک هستند.
●SW دور از سیگنال های حساس مانند FB.
● VIN، SW، و به خصوص GND را به طور جداگانه به یک منطقه مسی بزرگ متصل کنید تا تراشه خنک شود و عملکرد حرارتی و قابلیت اطمینان طولانی مدت بهبود یابد.

4. خلاصه کنید

طرح مدار DC-DC بسیار مهم است، که به طور مستقیم بر پایداری کار و عملکرد DC-DC تأثیر می گذارد.به طور کلی، SPEC تراشه DC-DC راهنمای طرح‌بندی را ارائه می‌دهد که می‌توان برای طراحی به آن مراجعه کرد.