DC-DC在單板設(shè)計(jì)中,是數(shù)字電路必不可少的部分。工作中遇到過(guò)因?yàn)镈C-DC位置離模擬電路太近,導(dǎo)致模塊干擾了音頻。DC-DC位置放置在熱敏感器件背面,導(dǎo)致因?yàn)殡姼邪l(fā)熱損壞了塑料件。還有因?yàn)?a target="_blank">功率電感靠近線纜,傳導(dǎo)發(fā)射一直超標(biāo)的問(wèn)題。
那么如何才能做好一個(gè)開(kāi)關(guān)電源的布局?本文主要從3個(gè)方面考慮:
1、電源模塊放置位置和疊層設(shè)計(jì)
2、功率器件的布局
3、控制信號(hào)的走線
01 電源模塊放置位置和疊層設(shè)計(jì)
在電源模塊放置的位置和疊層設(shè)計(jì)是DC-DC設(shè)計(jì)的
(1)電源模塊盡量考慮負(fù)載,減小輸出阻抗和線纜對(duì)外的輻

(2)PCB疊層設(shè)計(jì)

兩種設(shè)計(jì)最主要差別是小信號(hào)位置,如果將小信號(hào)放在功率層和GND之間,小信號(hào)和功率器件之間存在容性噪聲耦合。而在推薦的設(shè)計(jì)中,兩個(gè)小信號(hào)被GND進(jìn)行了屏蔽。
02 功率器件的布局
功率器件面積最小化。功率器件回路中存在快速變化的dv/dt和di/dt,面積越大,變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)外的輻射越強(qiáng)。

同時(shí),器件焊接后會(huì)在PCB板上形成寄生電感,走線越長(zhǎng),寄生電感越大,這些寄生電感在di/dt下,會(huì)在MOS管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)候形成振鈴。振鈴會(huì)增加器件的損耗,甚至是損耗功率MOSFET。推薦如下布局


功率器件增加連接點(diǎn)以最小化阻抗。
推薦的設(shè)計(jì),能極大的降低PCB寄生電感和器件焊盤(pán)與PCB銅箔的阻抗,使得電壓降最小化。

多路電源布局時(shí),輸入電流走線需要分開(kāi),避免共地干擾。

03 控制電路的布局
控制電路布局主要有兩點(diǎn):信號(hào)地和電源地分離,控制器的去耦電容靠近器件管腳放置。

驅(qū)動(dòng)電路面積盡可能的小,驅(qū)動(dòng)電路走線盡量短。這樣做既可以降低阻抗,還能減小在柵極引入的寄生參數(shù)。整改過(guò)EMC問(wèn)題的同學(xué)應(yīng)該知道,減小驅(qū)動(dòng)線的長(zhǎng)度,不穿層,能極大改善SW處的波形。

敏感信號(hào)采樣電阻使用開(kāi)爾文連接的方式,如果一端是GND,同樣要以差分信號(hào)的形式走線,降低環(huán)路面積和共模干擾。

布局要求整理成布局要求如下:

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