為了提高基于 TPS7H502x 和 TPS7H503x 系列的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的可靠性,建議遵循以下布局指南。
- 將反饋布線盡可能遠(yuǎn)離功率磁性元件(電感器和/或電源變壓器)和印刷電路板 (PCB) 上的其他噪聲電感布線(例如開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn))。如果反饋布線布置在電源磁性元件下方,請(qǐng)確保該布線位于 PCB 的另一層上,并且至少有一個(gè)接地層將布線與電感器或變壓器隔離。
- 盡可能地減小轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的銅面積,以實(shí)現(xiàn)出色的噪聲性能并降低寄生電容,從而減少開(kāi)關(guān)損耗。確保將任何噪聲敏感信號(hào)(例如反饋布線)遠(yuǎn)離該節(jié)點(diǎn)布置,因?yàn)樗?dv/dt 開(kāi)關(guān)信號(hào)。
- 建議盡可能地縮短功率級(jí)中的所有高 di/dt 和 dv/dt 開(kāi)關(guān)環(huán)路的路徑。這有助于減少 EMI、降低功率器件上的應(yīng)力并減少耦合到控制環(huán)路中的任何噪聲。
- 將控制器的模擬地與包含高頻率、高 di/dt 電流的功率級(jí)的電源接地端分離。這兩個(gè)接地端可連接在 PCB 布局中的同一點(diǎn)上。功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的源極、功率級(jí)大容量輸入電容器的回路以及輸出電容器的回路均可連接到 PCB 電源接地端。
- 建議保持 PCB 上的所有高電流布線盡可能地短、直、寬。建議使布線的最小值為每安培 15mil (0.381mm)。
- 將 VIN、PVIN、REFCAP 和 VLDO 的所有濾波電容器和旁路電容器盡可能靠近控制器放置。建議使用具有較低 ESR 和 ESL 的表面貼裝陶瓷電容器,因?yàn)榕c穿孔電容器相比,這可以降低噪聲耦合的可能性。必須盡可能地減少由旁路電容器連接、相應(yīng)引腳和 GND 所形成的環(huán)路面積。建議每個(gè)旁路電容器均具有到 GND 的良好低阻抗連接。
- 外部補(bǔ)償元件建議放置在控制器的 COMP 引腳附近。此處也建議使用表面貼裝元件。
- 嘗試將用于在 VSENSE 處生成電壓的電阻分壓器靠近器件,以減少噪聲耦合。盡可能地減小 VSENSE 引腳上的雜散電容。
- OUTH 和 OUTL 用于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件的柵極。連接到這些引腳的 PCB 布線承載高 dv/dt 信號(hào)。將這些 PCB 布線遠(yuǎn)離連接到 VSENSE、COMP、RT 和 CS_ILIM 的任何布線,從而減少噪聲耦合。
- 使用短的低電感布線來(lái)連接 OUTH、OUTL、柵極電阻器和要驅(qū)動(dòng)的功率半導(dǎo)體器件的柵極。FET 建議盡量靠近控制器放置。
- 為了防止輸入電源總線上出現(xiàn)過(guò)多的振鈴,需要采取良好的去耦合做法,就是在 MOSFET 或 GaN FET 附近放置低 ESR 電容器。
- 除了利用控制器的前沿消隱時(shí)間外,還可能需要對(duì) CS_ILIM 的檢測(cè)電流信號(hào)輸入進(jìn)行 RC 濾波。使電阻器和電容器靠近 CS_ILIM,以濾除檢測(cè)到的電流信號(hào)上可能出現(xiàn)的任何振鈴和/或峰值。
- 使用多個(gè)通孔將散熱焊盤(pán)連接到 PCB 的接地平面。建議避免將焊料膏直接放置在過(guò)孔上,除非對(duì)這些過(guò)孔進(jìn)行包覆或填充。