任何直流/直流轉(zhuǎn)換器的 PCB 布局對于實現(xiàn)設(shè)計的理想性能而言都至關(guān)重要。PCB 布局不良可能會破壞原本良好的原理圖設(shè)計的運行效果。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)計無法大規(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,關(guān)鍵的 PCB 功能是由輸入電容器和電源地形成的環(huán)路,如圖 7-12 所示。該環(huán)路承載大瞬態(tài)電流,在布線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)電壓會破壞轉(zhuǎn)換器的正常運行。因此,該環(huán)路中的布線必須寬且短,并且環(huán)路面積必須盡可能小以降低寄生電感。圖 8-49 和圖 8-50 顯示了 LM636x5D-Q1 關(guān)鍵元件的推薦布局。
- 將輸入電容器盡可能靠近 VIN 和 PGND 端子放置。VIN 和 PGND 引腳相鄰,簡化了輸入電容的放置。不建議在該區(qū)域進行散熱。
- 在靠近 VCC 引腳的位置放置一個 VCC 旁路電容器。該電容器必須靠近器件放置,并使用短而寬的布線連接到 VCC 和 PGND 引腳。不建議在該區(qū)域進行散熱。
- 為 CBOOT 電容器使用寬布線。將 CBOOT 電容器放置在盡可能靠近器件的位置,并使用短而寬的布線連接至 BOOT 和 SW 引腳。不建議在該區(qū)域進行散熱。
- 將反饋分壓器盡可能靠近器件的 FB 引腳放置。如果將外部反饋分壓器與可調(diào)電壓選項配合使用,請將 RFBB、RFBT 和 CFF 靠近器件放置。與 FB 和 AGND 的連接必須短且靠近器件上的這些引腳。到 VOUT 的連接可能會更長一些。但是,不得將這一條較長的布線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)附近。
- 至少將其中一個中間層作為接地層。該層充當噪聲屏蔽層,也充當散熱路徑。
- 將散熱焊盤連接到接地層。散熱焊盤 (DAP) 連線必須焊接到 PCB 接地層。此焊盤用作散熱器連接和穩(wěn)壓器的電氣接地連接。該焊接連接的完整性直接影響應(yīng)用的總有效 RθJA。不建議在該區(qū)域進行散熱。
- 為 VIN、VOUT、SW 和 PGND 提供寬路徑。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。不建議在該區(qū)域進行散熱。
- 提供足夠大的 PCB 面積,以實現(xiàn)適當?shù)纳帷?/em>如節(jié) 8.2.2.9 所述,必須使銅面積足夠大,以確保實現(xiàn)與最大負載電流和環(huán)境溫度相稱的低 RθJA。PCB 頂層和底層必須采用 2 盎司銅,且不得小于 1 盎司。使用矩陣式散熱過孔將散熱焊盤 (DAP) 連接到 PCB 底層上的接地層。如果 PCB 設(shè)計使用多個銅層(建議),這些散熱過孔也可以連接到內(nèi)層散熱接地層。
- 保持較小的開關(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,必須更大程度地減小此節(jié)點的總面積,以幫助降低輻射 EMI。
有關(guān)其他重要指南,請參閱以下 PCB 布局資源: