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鍵要點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布局設計的重要性

關鍵要點:

?在設計開關電源時，實裝PCB板的布局設計與電路設計同樣重要。

?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

關鍵要點:

?進行PCB布局設計時，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）。

?開關MOSFET的ON和OFF時的電流差在PCB板布局中非常重要，需要格外注意。

安裝PCB板布局的步驟

關鍵要點:

?PCB布局要根據(jù)電路的電流路徑和電流特性進行設計。

輸入電容器的配置

關鍵要點:

?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。

?如果可以同時確保大電流供應和對高頻開關電流的高速響應，則CIN與CIBYPASS可以復用1個陶瓷電容器。

輸出電容器和續(xù)流二極管的配置

關鍵要點:

?如果輸出電流較小，則輸出電容器的電容可以相對較小，因此一個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。

?如果二極管和開關MOSFET連接的節(jié)點的布線過長，則由布線電感引起的高頻尖峰噪聲會疊加在輸出上。

?可以使用緩沖電路來處理尖峰噪聲，但要注意緩沖電路產(chǎn)生的損耗。

電感的配置

關鍵要點:

?電感應配置在開關MOSFET Q2的附近，并且布線的銅箔面積不可過大。

?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。非接地的信號線也應盡量避免。

?不得不在電感的正下方布線時，應使用漏磁較少的閉磁路電感。

?電感引腳間距離不能過近。

散熱孔的配置

關鍵要點:

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

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

?如果孔徑過大，在回流焊處理工序可能會發(fā)生焊料爬越問題。

?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置散熱孔散熱不充分時，可在IC周圍配置散熱孔。

?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對EMI產(chǎn)生不利影響。

反饋路徑的布線

關鍵要點:

?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，則輸出電壓可能會產(chǎn)生誤差，或運行可能會變得不穩(wěn)定。

?進行反饋路徑布線時，請注意本文中的四點注意事項。

接地

關鍵要點:

?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配置在頂層而無需分隔。

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

?多層電路板在內(nèi)層或背面配置接地層時，需要注意與高頻開關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，要通過多個過孔連接，以降低阻抗，減少直流損耗。

?公共接地或信號接地與PGND的連接要在高頻開關噪聲較少的輸出電容器附近的PGND進行，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

關鍵要點:

?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基本相同。

銅箔的電阻和電感

關鍵要點:

?銅箔的電阻表現(xiàn)為電壓降，具有溫度依賴性。

?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系

關鍵要點:

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

審核編輯黃宇