升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局 總結(jié)

到目前為止，我們用了11篇文章介紹了升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路板布局相關(guān)內(nèi)容。本文將匯總升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路板布局中的關(guān)鍵要點(diǎn)和每篇文章的鏈接作為本系列的結(jié)束篇。

升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB板布局

PCB布局設(shè)計(jì)的重要性

關(guān)鍵要點(diǎn):

?在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源時(shí)，實(shí)裝PCB板的布局設(shè)計(jì)與電路設(shè)計(jì)同樣重要。

?本文中介紹升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的PCB布局。

升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電流路徑

關(guān)鍵要點(diǎn):

?進(jìn)行PCB布局設(shè)計(jì)時(shí)，了解電路的電流路徑和所流電流的性質(zhì)是非常重要的（不僅局限于升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器）。

?開(kāi)關(guān)MOSFET的ON和OFF時(shí)的電流差在PCB板布局中非常重要，需要格外注意。

安裝PCB板布局的步驟

關(guān)鍵要點(diǎn):

?PCB布局要根據(jù)電路的電流路徑和電流特性進(jìn)行設(shè)計(jì)。

輸入電容器的配置

關(guān)鍵要點(diǎn):

?CIBYPASS必須配置在裝有IC的同一面，并盡可能地配置在IC的輸入引腳旁邊。

?如果CIBYPASS是理想配置，則CIN也可以配置在距離IC有2cm左右的位置。另外，也可以配置到背面。

?如果可以同時(shí)確保大電流供應(yīng)和對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電流的高速響應(yīng)，則CIN與CIBYPASS可以復(fù)用1個(gè)陶瓷電容器。

輸出電容器和續(xù)流二極管的配置

關(guān)鍵要點(diǎn):

?如果輸出電流較小，則輸出電容器的電容可以相對(duì)較小，因此一個(gè)陶瓷電容器即可用作輸出電容器也可以用作高頻用去耦電容器。

?續(xù)流二極管要配置在與IC和輸出電容器相同面的最近處。

?如果二極管和開(kāi)關(guān)MOSFET連接的節(jié)點(diǎn)的布線過(guò)長(zhǎng)，則由布線電感引起的高頻尖峰噪聲會(huì)疊加在輸出上。

?可以使用緩沖電路來(lái)處理尖峰噪聲，但要注意緩沖電路產(chǎn)生的損耗。

電感的配置

關(guān)鍵要點(diǎn):

?電感應(yīng)配置在開(kāi)關(guān)MOSFET Q2的附近，并且布線的銅箔面積不可過(guò)大。

?電流耐受能力是決定布線寬度的因素之一，建議選擇具有足夠余量的寬度。

?電感的正下方不可配置接地層。非接地的信號(hào)線也應(yīng)盡量避免。

?不得不在電感的正下方布線時(shí)，應(yīng)使用漏磁較少的閉磁路電感。

?電感引腳間距離不能過(guò)近。

散熱孔的配置

關(guān)鍵要點(diǎn):

?如果僅安裝在PCB上散熱不充分，則可以設(shè)置散熱孔以將熱量傳導(dǎo)到PCB板的另一側(cè)從而降低熱阻。

?為提高散熱孔的熱導(dǎo)率，建議采用可電鍍填充的內(nèi)徑0.3mm左右的小孔徑導(dǎo)通孔。

?如果孔徑過(guò)大，在回流焊處理工序可能會(huì)發(fā)生焊料爬越問(wèn)題。

?散熱孔的間隔為1.2mm左右，配置于IC封裝背面散熱片的正下方。

?僅在IC背面散熱片的正下方設(shè)置散熱孔散熱不充分時(shí)，可在IC周?chē)渲蒙峥住?/p>

?如果IC背面散熱片具有接地電位，則即使銅箔圖案面積較大也不會(huì)對(duì)EMI產(chǎn)生不利影響。

反饋路徑的布線

關(guān)鍵要點(diǎn):

?反饋路徑的阻抗高，容易受噪聲干擾。

?如果反饋路徑的布線受到噪聲干擾，則輸出電壓可能會(huì)產(chǎn)生誤差，或運(yùn)行可能會(huì)變得不穩(wěn)定。

?進(jìn)行反饋路徑布線時(shí)，請(qǐng)注意本文中的四點(diǎn)注意事項(xiàng)。

接地

關(guān)鍵要點(diǎn):

?在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路板布局中，AGND和PGND需要分離。

?原則上，將PGND配置在頂層而無(wú)需分隔。

?如果分隔PGND而經(jīng)由過(guò)孔在背面連接，則受過(guò)孔電阻和電感的影響，損耗和噪聲將會(huì)增加。

?多層電路板在內(nèi)層或背面配置接地層時(shí)，需要注意與高頻開(kāi)關(guān)噪聲較多的輸入端和二極管PGND之間的連接。

?頂層PGND與內(nèi)層PGND的連接，要通過(guò)多個(gè)過(guò)孔連接，以降低阻抗，減少直流損耗。

?公共接地或信號(hào)接地與PGND的連接要在高頻開(kāi)關(guān)噪聲較少的輸出電容器附近的PGND進(jìn)行，不可在噪聲較多的輸入端或二極管附近的PGND連接。

同步整流型的布局

關(guān)鍵要點(diǎn):

?在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路板布局中，二極管整流和同步整流的電路板布局要點(diǎn)基本相同。

銅箔的電阻和電感

關(guān)鍵要點(diǎn):

?銅箔的電阻表現(xiàn)為電壓降，具有溫度依賴(lài)性。

?升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路板布局中，要注意銅箔的電感在某些情況下會(huì)引發(fā)高電壓。

?要降低電感值，縮短布線是有效方法。

拐角布線與噪聲之間的關(guān)系

關(guān)鍵要點(diǎn):

?在升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電路板布局中，拐角布線要設(shè)計(jì)為圓弧狀，以減少布線阻抗的變化并抑制噪聲。

審核編輯黃宇