Sammanfattning av layoutdesign av DC switchande strömförsörjning
Utformningen av DC-DC är mycket viktig och kommer direkt att påverka produktens stabilitet och EMI-effekt. Den sammanfattande erfarenheten/reglerna är följande:
1. Hantera återkopplingsslingan väl (motsvarande R1-R2-R3-IC_FB&GND i figuren ovan), återkopplingslinjen bör inte gå under Schottky , gå inte under induktorn (L1), gå inte under den stora kondensatorn, omges inte av högströmsslingor, om det behövs kan samplingsmotståndet och en 100pF kondensator användas för att öka stabiliteten (men övergående kommer att påverkas lite);
2. Återkopplingslinjen bör vara tunn snarare än tjock, eftersom ju bredare linjen är, desto tydligare blir antenneffekten, vilket kommer att påverka slingans stabilitet. Använd vanligtvis 6-12mils wire;
3. Alla kondensatorer bör placeras så nära IC som möjligt;
4. Induktansen väljs enligt kapaciteten på 120-130 procent av specifikationsindexet, och den bör inte vara för stor, vilket kommer att påverka effektiviteten och transienttillståndet;
5. Kondensatorn väljs enligt kapaciteten på 150 procent av specifikationen. Om du använder chipkeramiska kondensatorer, om du använder 22uF, skulle det vara bättre att använda två 10uF parallellt. Om kostnaden inte är känslig kan kondensatorn vara större. Särskild påminnelse: om du använder en elektrolytisk kondensator av aluminium för utgångskondensatorn, kom ihåg att använda en kondensator med hög frekvens och låg resistans, och lägg inte bara en lågfrekvent filterkondensator!
6. Minimera den inringade ytan av den stora strömslingan så mycket som möjligt. Om det är obekvämt att krympa, använd koppar för att bilda en smal slits.
7. Använd inte termiska motståndsdynor på kritiska kretsar, de kommer att introducera redundanta induktiva egenskaper.
8. När du använder jordplan, försök att bibehålla jordplanets integritet under ingångsomkopplingsslingan. Varje skärning av jordplanet i detta område kommer att minska effektiviteten hos jordplanet, och även signalvias genom jordplanet kommer att öka dess impedans.
9. Via-hål kan användas för att ansluta avkopplingskondensatorer och IC-jord till jordplanet, vilket kan minimera slingan. Men kom ihåg att induktansen för vias är ungefär 0.1~0.5nH, vilket kommer att variera beroende på tjockleken och längden på vias, och de kan öka den totala loopinduktansen. För lågimpedansanslutningar bör flera vias användas.
I exemplet ovan hjälpte inte de extra viaerna till jordplanet till att minska längden på C IN-slingan. Men i ett annat exempel, eftersom banan på det översta lagret är mycket lång, är det mycket effektivt att minska slingytan genom genomgående hål.
10. Det bör noteras att användning av jordskiktet som vägen för strömretur kommer att introducera mycket brus i jordskiktet. Av denna anledning kan det lokala jordskiktet isoleras och kopplas till huvudjorden genom en lågbullerpunkt.
11. När markskiktet är mycket nära strålningsslingan kommer dess avskärmande effekt på slingan att förstärkas effektivt. Därför, när man designar ett flerlagers PCB, kan hela jordplanet placeras på det andra lagret så att det är direkt under det översta lagret som bär en stor ström.
12. Oskärmade induktorer genererar en stor mängd magnetiskt flödesläckage som kommer in i andra slingor och filterkomponenter. I bruskänsliga applikationer bör halvskärmade eller helt skärmade induktorer användas, och känsliga kretsar och slingor bör hållas borta från induktorn.
