ZHCSLU3C March 2020 – January 2021 LMQ61460-Q1
PRODUCTION DATA
12.1 布局指南
任何直流/直流轉換器的 PCB 布局對于實現設計的理想性能而言都至關重要。PCB 布局不良可能會破壞原本良好的原理圖設計的運行效果。即使轉換器正確調節，PCB 布局不良也意味著穩健的設計無法大規模生產。此外，轉換器的 EMI 性能在很大程度上取決于 PCB 布局。在降壓轉換器中，最關鍵的 PCB 功能是由一個或多個輸入電容器和電源地形成的環路，如圖 12-1 所示。該環路承載大瞬態電流，在布線電感的作用下可能產生大瞬態電壓。這些不必要的瞬態電壓會破壞轉換器的正常運行。因此，該環路中的布線必須寬且短，并且環路面積必須盡可能小以降低寄生電感。圖 12-2 展示了針對器件電路關鍵元件的建議布局。
- 將一個或多個輸入電容器盡可能靠近輸入引腳對放置：VIN1 連接到 PGND1，VIN2 連接到 PGND2。每對引腳都相鄰，簡化了輸入電容器的放置。采用 VQFN-HR 封裝時，封裝任一側都有兩個 VIN/PGND 對。這提供了對稱布局，有助于更大限度地減少開關噪聲和 EMI 的產生。使用較低層上的寬 VIN 平面將兩個 VIN 對一同連接到輸入電源。
- 將 VCC 的旁路電容器靠近 VCC 引腳和 AGND 引腳放置：必須使用短而寬的布線將該電容器連接到 VCC 和 AGND 引腳。
- 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到 CBOOT 和 SW 引腳。務必通過 VIN2 和 RBOOT 引腳之間的間隙在器件下方連接 SW，從而減少 SW 節點的暴露面積。如果使用了 RBOOT 電阻器，應盡可能將其靠近 CBOOT 和 RBOOT 引腳放置。如果需要高效率，可將 RBOOT 和 CBOOT 引腳短接。該短接必須盡可能靠近 RBOOT 和 CBOOT 引腳。
- 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。通過 RFBB 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轉換器反饋路徑的噪聲源（例如 SW 節點）附近。
- PCB 的第 2 層必須是接地層：該層充當噪聲屏蔽層和散熱路徑。使用第 2 層可減小輸入環路中輸入循環電流的閉合面積，從而降低電感。
- 為 VIN、VOUT 和 GND 提供寬路徑：這些路徑必須盡可能寬和直，以減少轉換器輸入或輸出路徑上的任何壓降，并更大限度地提高效率。
- 提供足夠大的 PCB 面積，以實現適當的散熱：必須使銅面積足夠大，以確保實現與最大負載電流和環境溫度相稱的低 RθJA。使用 2 盎司（不少于 1 盎司）的銅制作 PCB 頂層和底層。如果 PCB 設計使用多個銅層（建議），則散熱過孔也可以連接到內層散熱接地平面。請注意，該器件的封裝通過所有引腳進行散熱。除為避免噪聲而需要盡可能減小面積之外，所有引腳都必須使用寬布線。
- 保持較小的開關面積：保持 SW 引腳與電感器之間的銅區域盡可能短且寬。同時，必須更大程度地減小此節點的總面積，以幫助降低輻射 EMI。
圖 12-1 輸入電流環路