La ce puncte ar trebui să se acorde atenție în proiectarea PCB DC-DC?

În comparație cu LDO, circuitul DC-DC este mult mai complex și zgomotos, iar cerințele de aspect și aspect sunt mai mari.Calitatea aspectului afectează direct performanța DC-DC, așa că este foarte important să înțelegeți aspectul DC-DC

1. Aspect greșit
● Pinul EMI, DC-DC SW va avea dv/dt mai mare, dv/dt relativ mare va provoca interferențe EMI relativ mari;
●Zgomotul la sol, linia de masă nu este bună, va produce un zgomot de comutare relativ mare pe firul de masă, iar aceste zgomote vor afecta alte părți ale circuitului;
●Căderea de tensiune este generată pe cablaj.Dacă cablarea este prea lungă, se va genera căderea de tensiune pe cablare, iar eficiența întregului DC-DC va fi redusă.

2. Principii generale
●Comutați circuitul de curent mare cât mai scurt posibil;
● Masa semnalului și masa de mare curent (masa de putere) sunt direcționate separat și conectate într-un singur punct la GND cipul

①Buclă scurtă de comutare
LOOP1 roșu din figura de mai jos este direcția de curgere a curentului atunci când conducta DC-DC este pornită și conducta de jos este oprită.Green LOOP2 este direcția de curgere a curentului atunci când conducta din partea superioară este închisă și conducta din partea inferioară este deschisă;

Pentru a face cele două bucle cât mai mici posibil și pentru a introduce mai puține interferențe, trebuie respectate următoarele principii:

●Inductanta cat mai aproape de pinul SW;
● Capacitatea de intrare cât mai aproape posibil de pinul VIN;
● Masa condensatoarelor de intrare si iesire trebuie sa fie aproape de pinul PGND.
●Folosiți modul de așezare a sârmei de cupru;

wps_doc_0

De ce ai face asta?

●O linie prea fină și prea lungă va crește impedanța, iar un curent mare va produce o tensiune de ondulare relativ mare în această impedanță mare;
● Un fir prea fin și prea lung va crește inductanța parazită, iar zgomotul comutatorului de cuplare de pe inductanță va afecta stabilitatea DC-DC și va cauza probleme EMI.
● Capacitatea și impedanța parazite vor crește pierderile de comutare și pierderile de pornire și oprire și vor afecta eficiența DC-DC

② împământare cu un singur punct
Împământarea un singur punct se referă la împământarea într-un singur punct între împământarea semnalului și masa de alimentare.Va exista un zgomot de comutare relativ mare pe masa de alimentare, deci este necesar să se evite cauzarea de interferențe la semnalele mici sensibile, cum ar fi pinul de feedback FB.

● Masă cu curent ridicat: L, Cin, Cout, Cboot se conectează la rețeaua de masă cu curent ridicat;
● Masă curent scăzut: Css, Rfb1, Rfb2 conectate separat la rețeaua de masă de semnal;

wps_doc_1

Următorul este aspectul unei plăci de dezvoltare a TI.Roșu este calea curentă atunci când tubul superior este deschis, iar albastru este calea curentă când tubul inferior este deschis.Următorul aspect are următoarele avantaje:

●GND-ul condensatorilor de intrare și de ieșire este conectat cu cupru.La instalarea pieselor, pământul celor două ar trebui să fie pus împreună cât mai mult posibil.
●Drumul actual al Dc-Dc-ton și Toff este foarte scurt;
●Semnalul mic din dreapta este împământarea într-un singur punct, care este departe de influența zgomotului mare de comutator de curent din stânga;

wps_doc_2

3. Exemple

Dispunerea unui circuit DC-DC BUCK tipic este prezentată mai jos, iar următoarele puncte sunt date în SPEC:
●Condensatorii de intrare, tuburile MOS cu margine înaltă și diodele formează bucle de comutare cât mai mici și scurte posibil;
● Capacitatea de intrare cât mai aproape de pinul Vin Pin;
● Asigurați-vă că toate conexiunile de feedback sunt scurte și directe și că rezistențele de feedback și elementele de compensare sunt cât mai aproape de cip;
●SW departe de semnale sensibile, cum ar fi FB;
●Conectați VIN, SW și în special GND separat la o zonă mare de cupru pentru a răci cipul și pentru a îmbunătăți performanța termică și fiabilitatea pe termen lung;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. Rezumă

Dispunerea circuitului DC-DC este foarte importantă, ceea ce afectează direct stabilitatea de lucru și performanța DC-DC.În general, SPEC-ul cipului DC-DC va oferi îndrumări de aspect, la care se poate face referire pentru proiectare.