A que puntos se debe prestar atención no deseño de PCB DC-DC?

En comparación co LDO, o circuíto de DC-DC é moito máis complexo e ruidoso, e os requisitos de deseño e deseño son máis elevados.A calidade do deseño afecta directamente o rendemento de DC-DC, polo que é moi importante comprender o deseño de DC-DC

1. Mala disposición
●EMI, o pin SW DC-DC terá un dv/dt máis alto, un dv/dt relativamente alto causará interferencias EMI relativamente grandes;
● O ruído de terra, a liña de terra non é boa, producirá un ruído de conmutación relativamente grande no fío de terra e estes ruídos afectarán a outras partes do circuíto;
●A caída de tensión xérase no cableado.Se o cableado é demasiado longo, xerarase a caída de tensión no cableado e reducirase a eficiencia de todo o DC-DC.

2. Principios xerais
● Cambia o circuíto de corrente grande o máis curto posible;
●A terra do sinal e a terra de alta corrente (terra de enerxía) envíanse por separado e conéctanse nun único punto na GND do chip.

①Bucle de conmutación curto
O LOOP1 vermello da figura seguinte é a dirección do fluxo de corrente cando o tubo do lado alto DC-DC está activado e o tubo do lado baixo está apagado.O LOOP2 verde é a dirección do fluxo actual cando se pecha o tubo do lado alto e se abre o tubo do lado baixo;

Para que os dous bucles sexan o máis pequenos posible e introduzan menos interferencias, hai que seguir os seguintes principios:

●Inductance o máis preto posible do pin SW;
●Capacidade de entrada o máis preto posible do pin VIN;
●A terra dos capacitores de entrada e saída debe estar preto do pin PGND.
●Utiliza a forma de colocar o fío de cobre;

wps_doc_0

Por que farías iso?

●Unha liña moi fina e demasiado longa aumentará a impedancia, e unha corrente grande producirá unha tensión de ondulación relativamente alta nesta impedancia grande;
● Un fío demasiado fino e demasiado longo aumentará a inductancia parasitaria, e o ruído do interruptor de acoplamento na inductancia afectará a estabilidade de DC-DC e causará problemas EMI.
●A capacitancia e impedancia parasitarias aumentarán a perda de conmutación e a perda de conexión e apagado e afectarán a eficiencia de DC-DC

②Conexión a terra dun só punto
A posta a terra dun único punto refírese á conexión a terra dun único punto entre a terra do sinal e a terra da alimentación.Haberá un ruído de conmutación relativamente grande na terra de alimentación, polo que é necesario evitar interferencias en pequenos sinais sensibles, como o pin de retroalimentación FB.

● Terra de alta corrente: L, Cin, Cout, Cboot conectarse á rede de terra de alta corrente;
● Terra de baixa intensidade: Css, Rfb1, Rfb2 conectados por separado á rede de terra do sinal;

wps_doc_1

O seguinte é o deseño dunha placa de desenvolvemento de TI.O vermello é o camiño actual cando se abre o tubo superior e o azul é o camiño actual cando se abre o tubo inferior.O seguinte esquema ten as seguintes vantaxes:

●O GND dos capacitores de entrada e saída está conectado con cobre.Ao instalar pezas, o chan dos dous debe unirse na medida do posible.
●O camiño actual de Dc-Dc-ton e Toff é moi curto;
●O pequeno sinal á dereita é a conexión a terra dun só punto, que está moi lonxe da influencia do ruído de gran interruptor actual á esquerda;

wps_doc_2

3. Exemplos

O esquema dun circuíto DC-DC BUCK típico indícase a continuación e os seguintes puntos indícanse no SPEC:
●Os condensadores de entrada, os tubos MOS de bordo alto e os díodos forman bucles de conmutación o máis pequenos e curtos posible;
●Capacidade de entrada o máis próxima posible ao pin Vin Pin;
●Asegúrese de que todas as conexións de realimentación sexan curtas e directas, e de que as resistencias de realimentación e os elementos compensadores estean o máis preto posible do chip;
●SW lonxe de sinais sensibles como FB;
●Conecte VIN, SW e, especialmente, GND por separado a unha gran área de cobre para arrefriar o chip e mellorar o rendemento térmico e a fiabilidade a longo prazo;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. Resume

A disposición do circuíto DC-DC é moi importante, o que afecta directamente a estabilidade de traballo e o rendemento de DC-DC.Xeralmente, SPEC do chip DC-DC dará unha guía de deseño, que se pode referir para o deseño.