Anong mga punto ang dapat bigyang pansin sa disenyo ng DC-DC PCB?

Kung ikukumpara sa LDO, ang circuit ng DC-DC ay mas kumplikado at maingay, at ang mga kinakailangan sa layout at layout ay mas mataas.Ang kalidad ng layout ay direktang nakakaapekto sa pagganap ng DC-DC, kaya napakahalaga na maunawaan ang layout ng DC-DC

1. Masamang layout
●EMI, DC-DC SW pin ay magkakaroon ng mas mataas na dv/dt, medyo mataas ang dv/dt ay magdudulot ng medyo malaking interference ng EMI;
●Ground ingay, ang ground line ay hindi maganda, ay maglalabas ng medyo malaking switching ingay sa ground wire, at ang mga ingay na ito ay makakaapekto sa ibang bahagi ng circuit;
●Ang pagbaba ng boltahe ay nabuo sa mga kable.Kung ang mga kable ay masyadong mahaba, ang pagbaba ng boltahe ay bubuo sa mga kable, at ang kahusayan ng buong DC-DC ay mababawasan.

2. Pangkalahatang mga prinsipyo
● Lumipat ng malaking kasalukuyang circuit nang maikli hangga't maaari;
●Ang signal ground at ang high-current na ground (power ground) ay hiwalay na iruruta at konektado sa isang punto sa chip GND

①Maikling switching loop
Ang pulang LOOP1 sa figure sa ibaba ay ang kasalukuyang direksyon ng daloy kapag ang DC-DC high-side pipe ay naka-on at ang low-side pipe ay naka-off.Ang Green LOOP2 ay ang kasalukuyang direksyon ng daloy kapag ang high side pipe ay sarado at ang low side pipe ay binuksan;

Upang gawin ang dalawang loop bilang maliit hangga't maaari at magpakilala ng mas kaunting interference, ang mga sumusunod na prinsipyo ay kailangang sundin:

●Inductance na malapit sa SW pin hangga't maaari;
●Input capacitance na mas malapit sa VIN pin hangga't maaari;
●Ang ground ng input at output capacitors ay dapat na malapit sa PGND pin.
●Gamitin ang paraan ng pagtula ng tansong kawad;

wps_doc_0

Bakit mo gagawin iyon?

●Masyadong pino at masyadong mahaba ang isang linya ay magpapataas ng impedance, at ang isang malaking agos ay magbubunga ng medyo mataas na ripple boltahe sa malaking impedance na ito;
●Masyadong pino at masyadong mahaba ang wire ay magpapataas ng parasitic inductance, at ang coupling switch noise sa inductance ay makakaapekto sa stability ng DC-DC at magdudulot ng mga problema sa EMI.
●Dadagdagan ng parasitic capacitance at impedance ang switching loss at on-off loss at makakaapekto sa kahusayan ng DC-DC

②isang puntong saligan
Ang single point grounding ay tumutukoy sa single point grounding sa pagitan ng signal ground at power ground.Magkakaroon ng medyo malaking switching noise sa power ground, kaya kinakailangan na iwasang magdulot ng interference sa mga sensitibong maliliit na signal, gaya ng FB feedback pin.

●High-current ground: L, Cin, Cout, Cboot kumonekta sa network ng high-current ground;
●Mababang kasalukuyang lupa: Css, Rfb1, Rfb2 hiwalay na konektado sa signal ground network;

wps_doc_1

Ang sumusunod ay ang layout ng isang development board ng TI.Pula ang kasalukuyang landas kapag binuksan ang itaas na tubo, at asul ang kasalukuyang landas kapag binuksan ang ibabang tubo.Ang sumusunod na layout ay may mga sumusunod na pakinabang:

●Ang GND ng input at output capacitors ay konektado sa tanso.Kapag nag-i-install ng mga piraso, ang lupa ng dalawa ay dapat na magkasama hangga't maaari.
●Ang kasalukuyang landas ng Dc-Dc-ton at Toff ay napakaikli;
●Ang maliit na signal sa kanan ay single-point grounding, na malayo sa impluwensya ng malaking current switch noise sa kaliwa;

wps_doc_2

3. Mga halimbawa

Ang layout ng isang tipikal na DC-DC BUCK circuit ay ibinibigay sa ibaba, at ang mga sumusunod na punto ay ibinibigay sa SPEC:
● Ang mga input capacitor, high-edge MOS tube, at diode ay bumubuo ng mga switching loop na kasing liit at maikli hangga't maaari;
●Input capacitance nang mas malapit hangga't maaari sa Vin Pin pin;
●Siguraduhin na ang lahat ng feedback connection ay maikli at direkta, at ang feedback resistors at compensating elements ay malapit sa chip hangga't maaari;
●SW na malayo sa mga sensitibong signal gaya ng FB;
●Ikonekta ang VIN, SW, at lalo na ang GND nang hiwalay sa isang malaking lugar na tanso upang palamig ang chip at pagbutihin ang thermal performance at pangmatagalang pagiging maaasahan;

wps_doc_3

wps_doc_4

4. Ibuod

Ang layout ng DC-DC circuit ay napakahalaga, na direktang nakakaapekto sa gumaganang katatagan at pagganap ng DC-DC.Sa pangkalahatan, ang SPEC ng DC-DC chip ay magbibigay ng gabay sa layout, na maaaring i-refer para sa disenyo.