一站式PCBA智造廠(chǎng)家今天為大家講講DCDC電源模塊的PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)有哪些?DC-DC電路PCB設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)。DC-DC電路的PCB設(shè)計(jì)比LDO會(huì)復(fù)雜很多，噪聲也更大，布局和layout要求更高，layout的好壞直接影響DC-DC的性能，所以了解DC-DC的layout至關(guān)重要。

一、Bad layout

- EMI，DC-DC的SW管腳上面會(huì)有較高的dv/dt， 比較高的dv/dt會(huì)引起比較大的EMI干擾;

- 地線(xiàn)噪聲，地走線(xiàn)不好，會(huì)在地線(xiàn)上面會(huì)產(chǎn)生比較大的開(kāi)關(guān)噪聲，而這些噪聲會(huì)影響到其它部分的電路;

- 布線(xiàn)上產(chǎn)生電壓降，走線(xiàn)太長(zhǎng)，會(huì)使走線(xiàn)上產(chǎn)生壓降，而降低整個(gè)DC-DC的效率;

二、一般原則

- 開(kāi)關(guān)大電流回路盡量短;

- 信號(hào)地和大電流地(功率地)單獨(dú)走線(xiàn)，并在芯片GND處單點(diǎn)連接;

1. 開(kāi)關(guān)回路短

下圖中紅色LOOP1為DC-DC高邊管導(dǎo)通，低邊管關(guān)閉時(shí)的電流流向;綠色LOOP2的為高邊管關(guān)閉，低邊管開(kāi)啟時(shí)的電流流向;

為使這兩個(gè)回路盡量小，引入更少的干擾，需要遵從如下幾點(diǎn)原則：

- 電感盡量靠近SW管腳;

- 輸入電容盡量靠近VIN管腳;

- 輸入輸出電容的地盡量靠近PGND腳;

- 使用鋪銅的方式走線(xiàn);

為什么要這么做?

- 走線(xiàn)過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)會(huì)增大阻抗，大電流在此大阻抗上會(huì)產(chǎn)生比較高的紋波電壓;

- 走線(xiàn)過(guò)細(xì)過(guò)長(zhǎng)會(huì)增大寄生電感，此電感上耦合開(kāi)關(guān)噪聲，影響DC-DC穩(wěn)定性，造成EMI問(wèn)題;

- 寄生電容和阻抗會(huì)增大開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，影響DC-DC效率;

2. 單點(diǎn)接地

單點(diǎn)接地，指的是信號(hào)地和功率地進(jìn)行單點(diǎn)接地，功率地上會(huì)有比較大的開(kāi)關(guān)噪聲，所以需要盡量避免對(duì)敏感小信號(hào)造成干擾，如FB反饋管腳。

- 大電流地：L，Cin，Cout，Cboot連接到大電流地的網(wǎng)絡(luò);

- 小電流地：Css，Rfb1，Rfb2單獨(dú)連接到信號(hào)地的網(wǎng)絡(luò);

下圖是TI的一個(gè)開(kāi)發(fā)板的layout，紅色為上管開(kāi)時(shí)的電流路徑，藍(lán)色為下管開(kāi)時(shí)的電流路徑;如下的layout有如下比較好的優(yōu)點(diǎn)：

- 輸入輸出電容的GND用銅皮進(jìn)行連接，擺件時(shí)，兩者的地盡量放一起;

- DC-DC Ton和Toff時(shí)的電流路徑都很短;

- 右邊小信號(hào)是單點(diǎn)接地，距離比較遠(yuǎn)，免受左邊大電流開(kāi)關(guān)噪聲的影響;

TI某開(kāi)發(fā)板的DC-DC PCB layout

三、實(shí)例

如下給出一個(gè)典型DC-DC BUCK電路的layout，SPEC中給出如下幾點(diǎn)：

- 輸入電容，高邊MOS管，和續(xù)流二極管形成的開(kāi)關(guān)回路盡可能小和短;

- 輸入電容盡可能靠近Vin Pin腳;

- 確保所有反饋連接短而直接，反饋電阻和補(bǔ)償元件盡可能靠近芯片;

- SW遠(yuǎn)離敏感信號(hào)，如FB;

- 將VIN、SW，特別是GND分別連接到一個(gè)大的銅區(qū)，以冷卻芯片，提高熱性能和長(zhǎng)期可靠性;

DC-DC BUCK典型電路

layout指導(dǎo)

四、總結(jié)

DC-DC電路的layout至關(guān)重要，直接影響到DC-DC的工作穩(wěn)定性和性能，一般DC-DC芯片的SPEC都會(huì)給出layout指導(dǎo)，可參考進(jìn)行設(shè)計(jì)。

關(guān)于DCDC電源模塊的PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)有哪些?DC-DC電路PCB設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)，想要了解更多的，可關(guān)注領(lǐng)卓PCBA，如有需要了解更多PCB打樣、SMT貼片、PCBA加工的相關(guān)技術(shù)知識(shí)，歡迎留言獲取!

審核編輯 黃宇