PCB 布局是衡量?jī)?yōu)秀電源設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。有多條路徑傳導(dǎo)高轉(zhuǎn)換率電流或電壓,這些電流或電壓可能與雜散電感或寄生電容相互作用,從而產(chǎn)生噪聲和 EMI 或降低電源性能。
- 使用低 ESR 陶瓷旁路電容(采用優(yōu)質(zhì)電介質(zhì))將 VIN 引腳旁路至 GND,有助于消除這些問(wèn)題。將 CIN 放置在盡可能靠近 LM5168E VIN 和 GND 引腳的位置。輸入和輸出電容器的接地必須包含連接到 GND 引腳和 GND 焊盤的局部頂層平面。
- 最大限度地減少輸入電容器與 VIN 和 GND 引腳連接形成的環(huán)路面積。輸入電容器是降壓轉(zhuǎn)換器高 di/dt 電流環(huán)路的一部分。高 di/dt 電流以及 IC 和輸入電容器之間的寄生電感過(guò)大,可能導(dǎo)致 IC 的 SW 節(jié)點(diǎn)上出現(xiàn)過(guò)度的電壓振鈴。輸入電容器放置在電路板上對(duì)于更大限度地減小高 di/dt 環(huán)路中的寄生電感并相應(yīng)地更大限度地減少每次開關(guān)處的 SW 節(jié)點(diǎn)振鈴至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)穩(wěn)壓器最大工作電壓時(shí),請(qǐng)確保 SW 節(jié)點(diǎn)上的振鈴不超過(guò)器件的絕對(duì)最大額定值。SW 節(jié)點(diǎn)電壓振鈴是輸入電容器相對(duì)于 IC 放置位置的函數(shù)。有關(guān)輸入電容器的正確放置位置,請(qǐng)參閱圖 8-28 中的 PCB 布局示例。
- 將電感器靠近 SW 引腳放置。最大限度地減少 SW 走線或平面的面積,以防止過(guò)度電容耦合。
- 將 GND 引腳直接連接到器件下方的電源焊盤和散熱 PCB 接地平面。
- 在中間任一層中添加一個(gè)接地平面作為噪聲屏蔽和散熱路徑。
- 將單點(diǎn)接地連接到該平面。將反饋的接地連接和使能元件連接到接地平面。此操作可防止任何開關(guān)或負(fù)載電流在模擬接地走線中的流動(dòng)。如果接地處理不好,會(huì)導(dǎo)致負(fù)載調(diào)節(jié)性能下降或輸出電壓紋波不正常。
- VIN、VOUT 和接地總線連接越寬越好。該指南可減小轉(zhuǎn)換器輸入或輸出路徑上的任何電壓降,并最大限度地提高效率。
- 盡可能減小到 FB 引腳的布線長(zhǎng)度。將反饋電阻器 RFB1 和 RFB2 靠近 FB 引腳放置。將 CFF(如果使用)與 RFB1 直接并聯(lián)放置。如果負(fù)載端輸出設(shè)定值的精度非常重要,則連接負(fù)載端的 VOUT 檢測(cè)。VOUT 檢測(cè)路徑應(yīng)遠(yuǎn)離噪聲節(jié)點(diǎn),最好從屏蔽層另外一面的一層中經(jīng)過(guò)。
- 請(qǐng)注意,RT 引腳對(duì)噪聲敏感。因此,將 RT 電阻器放在盡可能靠近器件的位置,并以最短的走線長(zhǎng)度進(jìn)行布線。RT 到 GND 的寄生電容不得超過(guò) 20pF。
- 為 LM5168E 提供足夠的散熱,以將結(jié)溫保持在 150°C 以下。對(duì)于滿額定負(fù)載運(yùn)行,頂部接地層是一個(gè)重要的散熱區(qū)域。使用一系列散熱過(guò)孔將外露焊盤連接到 PCB 接地平面。如果 PCB 具有多個(gè)覆銅層,那么這些散熱過(guò)孔必須連接到內(nèi)層散熱接地平面。