任何直流/直流轉(zhuǎn)換器的 PCB 布局對(duì)于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的出色性能而言都至關(guān)重要。PCB 布局不良可能會(huì)破壞原本良好的原理圖設(shè)計(jì)的運(yùn)行效果。即使轉(zhuǎn)換器正確調(diào)節(jié),PCB 布局不良也意味著穩(wěn)健的設(shè)計(jì)無(wú)法大規(guī)模生產(chǎn)。此外,穩(wěn)壓器的 EMI 性能在很大程度上取決于 PCB 布局。在降壓轉(zhuǎn)換器中,最關(guān)鍵的 PCB 特性是由一個(gè)或多個(gè)輸入電容器與電源地形成的環(huán)路,如圖 8-77 所示。該環(huán)路承載大瞬態(tài)電流,在布線(xiàn)電感的作用下可能產(chǎn)生大瞬態(tài)電壓。這些不必要的瞬態(tài)電壓會(huì)破壞轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行。因此,該環(huán)路中的布線(xiàn)必須寬且短,并且環(huán)路面積必須盡可能小以降低寄生電感。節(jié) 8.5.2 展示了 LM656x5-Q1 關(guān)鍵元件的建議布局。
- 將輸入電容器盡可能靠近 VIN 引腳放置,并通過(guò)一條短寬布線(xiàn)接地。
- 應(yīng)用 LM65645EVM 中所示的對(duì)稱(chēng)輸入電容器技術(shù)
- 為 CBOOT 電容器使用寬布線(xiàn)。將 CBOOT 電容器放置在盡可能靠近器件的位置,并使用短/寬的布線(xiàn)連接至 BOOT 和 SW 引腳。BOOT 和 SW 引腳相鄰,這簡(jiǎn)化了 CBOOT 電容器的放置。
- 將反饋分壓器盡可能靠近器件的 FB 引腳放置。將 RFBB、RFBT 和 CFF(如果使用)在物理上靠近器件放置。與 FB 和 GND 的連接必須短且靠近器件上的這些引腳。到 VOUT 的連接可能會(huì)更長(zhǎng)一些。但是,不得將這一條較長(zhǎng)的布線(xiàn)布置在任何可能電容耦合到穩(wěn)壓器反饋路徑的噪聲源(例如 SW 節(jié)點(diǎn))附近。
- 至少將其中一個(gè)中間層作為接地層。該層充當(dāng)噪聲屏蔽層,也充當(dāng)散熱路徑。
- 將散熱焊盤(pán)連接到接地層。WQFN 封裝具有可焊接到 PCB 接地平面的散熱焊盤(pán) (PAD) 連接。此焊盤(pán)用作散熱器連接。該焊接連接的完整性直接影響應(yīng)用的總有效 RθJA。
- 為 VIN、VOUT 和 GND 提供寬平面。使這些路徑盡可能寬和直接可減少轉(zhuǎn)換器輸入或輸出路徑上的任何電壓降,并更大限度地提高效率。
- 提供足夠大的 PCB 面積,以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)纳帷?/em>必須使銅面積足夠大,以確保實(shí)現(xiàn)與最大負(fù)載電流和環(huán)境溫度相稱(chēng)的低 RθJA。使用 2 盎司(不少于 1 盎司)的銅制作 PCB 頂層和底層。對(duì)于 WQFN 封裝,至少使用六個(gè)散熱過(guò)孔將散熱焊盤(pán) (PAD) 連接到 PCB 底部層的接地平面。如果 PCB 設(shè)計(jì)使用多個(gè)銅層(建議),則散熱過(guò)孔也可以連接到內(nèi)層散熱接地平面。
- 保持較小的開(kāi)關(guān)面積。保持 SW 引腳與電感器之間的銅區(qū)域盡可能短且寬。同時(shí),必須更大程度地減小此節(jié)點(diǎn)的總面積,以幫助降低輻射 EMI。
有關(guān)其他重要指南,請(qǐng)參閱以下 PCB 布局資源: