DC-DC的電路比LDO會復雜很多，噪聲也更大，布局和layout要求更高，layout的好壞直接影響DC-DC的性能，所以了解DC-DC的layout至關重要。
01 Bad layout
EMI，DC-DC的SW管腳上面會有較高的dv/dt， 比較高的dv/dt會引起比較大的EMI干擾；
地線噪聲，地走線不好，會在地線上面會產生比較大的開關噪聲，而這些噪聲會影響到其它部分的電路；
布線上產生電壓降，走線太長，會使走線上產生壓降，而降低整個DC-DC的效率；
02 一般原則
開關大電流回路盡量短；
信號地和大電流地（功率地）單獨走線，并在芯片GND處單點連接；
① 開關回路短
下圖中紅色LOOP1為DC-DC高邊管導通，低邊管關閉時的電流流向；綠色LOOP2的為高邊管關閉，低邊管開啟時的電流流向；
為使這兩個回路盡量小，引入更少的干擾，需要遵從如下幾點原則：
電感盡量靠近SW管腳；
輸入電容盡量靠近VIN管腳；
輸入輸出電容的地盡量靠近PGND腳；
使用鋪銅的方式走線；
為什么要這么做？
走線過細過長會增大阻抗，大電流在此大阻抗上會產生比較高的紋波電壓；
走線過細過長會增大寄生電感，此電感上耦合開關噪聲，影響DC-DC穩定性，造成EMI問題；
寄生電容和阻抗會增大開關損耗和導通損耗，影響DC-DC效率；
② 單點接地
單點接地，指的是信號地和功率地進行單點接地，功率地上會有比較大的開關噪聲，所以需要盡量避免對敏感小信號造成干擾，如FB反饋管腳。
大電流地：L，Cin，Cout，Cboot連接到大電流地的網絡；
小電流地：Css，Rfb1，Rfb2單獨連接到信號地的網絡；
下圖是TI的一個開發板的layout，紅色為上管開時的電流路徑，藍色為下管開時的電流路徑；如下的layout有如下比較好的優點：
① 輸入輸出電容的GND用銅皮進行連接，擺件時，兩者的地盡量放一起；
② DC-DC Ton和Toff時的電流路徑都很短；
③ 右邊小信號是單點接地，距離比較遠，免受左邊大電流開關噪聲的影響；
TI某開發板的DC-DC PCB layout
03 實例
如下給出一個典型DC-DC BUCK電路的layout，SPEC中給出如下幾點：
輸入電容，高邊MOS管，和續流二極管形成的開關回路盡可能小和短；
輸入電容盡可能靠近Vin Pin腳；
確保所有反饋連接短而直接，反饋電阻和補償元件盡可能靠近芯片；
SW遠離敏感信號，如FB；
將VIN、SW，特別是GND分別連接到一個大的銅區，以冷卻芯片，提高熱性能和長期可靠性；
DC-DC BUCK典型電路
layout指導
04 小結一下
DC-DC電路的layout至關重要，直接影響到DC-DC的工作穩定性和性能，一般DC-DC芯片的SPEC都會給出layout指導，可參考進行設計。
今天的文章內容到這里就結束了，希望對你有幫助。 |
