登录/注册

DC/DC转换器在地线连接中具有哪些布线技巧?

电荷泵为容性储能DC-DC产品,可以进行升压,也可以作为降压使用,还可以进行反压输出。电荷泵消除了电感器和变压器所带有的磁场和电磁干扰。

更多

在 DC/DC 转换器(尤其是开关式)设计中,地线(GND)连接和布线的质量对稳定性、效率和电磁兼容性至关重要。以下是一些关键的布线技巧:

  1. 严格区分功率地与信号地(AGND, PGND Separation):

    • 概念: 将转换器内部以及板上的“脏”的大电流功率回路路径(PGND - 通常包含输入电容负端、开关节点附近的器件、输出电容负端和电感)与“干净”的小信号参考地(AGND - 通常包含转换器的反馈网络、误差放大器、电压基准等)在物理上分隔开。
    • 布线:
      • 为 PGND 和 AGND 使用独立的、连续的铜区域或走线。
      • 避免让大电流的 PGND 回路电流流经敏感的 AGND 区域。
      • 关键点: 通常只在 输入滤波电容的负端(或输出电容负端) 这个单一的低阻抗点将 PGND 和 AGND 连接在一起。这是推荐的“单点接地”策略的核心连接点。
      • 不要随意在板上打孔将 PGND 和 AGND 连接,避免产生地环路引入噪声。
  2. 建立完整、低阻抗的功率回路:

    • 最小化高频功率回路面积: 最关键的功率回路是:输入电容正极 -> 高边开关管 -> 开关节点(SW) -> 电感 -> 输出电容正极 -> 输出电容负极 -> 输入电容负极 (实际上形成一个电流流向相反的大电流回路)。这个路径要尽可能短、宽、直接
    • 布线:
      • 输入电容(CIN)、开关管(QHS/QLS)、电感(L)、输出电容(COUT)这些关键功率器件的GND连接点要尽可能靠近摆放,并使用宽且短的铜箔/铺铜连接,形成紧凑的“菊花链”。
      • 使用大面积铺铜(Pour) 作为功率地平面,而不是细长的走线,以降低电阻和电感。
      • 确保功率回路的物理路径所包围的面积尽可能小,减小电流突变(di/dt)产生的磁场辐射(EMI)和电感压降。
  3. 为大电流路径使用足够的过孔(Via):

    • 当信号或电源需要穿越不同层时(比如连接顶层功率地和内层地平面),在大电流路径和地连接点使用多个并联过孔
    • 布线:
      • 在输入电容GND、输出电容GND、电感GND、控制器/驱动器的PGND脚附近,放置数组(Array)过孔连接到内层(通常是多层板)或底层的完整地平面。
      • 过孔数量和尺寸需根据预期电流计算选择,提供足够的载流能力和散热能力。通常直径8/12mil(孔/焊盘)的过孔能承载1A左右的电流作为参考,需查阅规范和计算。
      • 这些过孔要尽量靠近元件引脚放置。
  4. 为小信号地提供干净、稳定的参考:

    • 关键:反馈网络(Feedback Network)的地:
      • 将反馈电阻分压器和转换器FB引脚(或补偿网络)连接的GND点必须直接且仅连接到干净的AGND区域
      • 这个AGND区域应远离功率开关节点(SW)、电感、大电流走线。
      • 最好让反馈分压器的下电阻的GND端直接连接到AGND的单点连接点(即输入/输出电容的GND连接处)。
    • 布线:
      • 反馈走线要短、直接,最好在AGND平面之上走线。避免跨越PGND区域或开关噪声源(如SW节点、电感下方)。
      • 避免将敏感AGND回路与任何大电流PGND路径长距离平行布线,防止容性或感性耦合。
  5. 注意开关器件下方和电感下方的地平面:

    • MOSFET/开关管下方: 在布局上,高边(HS)和低边(LS)开关管的源极/漏极(通常是功率地连接点)下方区域是强噪声源。这个区域(以及其下对应的底层或内层)应该用作PGND平面。避免在这个区域下方放置敏感的AGND走线或器件。
    • 电感下方: 电感(尤其是带铁芯的电感)会产生强交变磁场。其正下方区域禁止任何布线层(包括GND层)走线!理想情况下,在电感下方所有层进行开窗/挖空(Cutout) 处理(或者至少保证下方几毫米范围内无任何走线和过孔),以防止涡流损耗和噪声耦合。电感的GND连接点仅在其引脚处连接到PGND平面。

通用建议:

遵循这些地线布线技巧,能够显著提高DC/DC转换器的稳定性、效率(降低损耗)和EMI性能(降低噪声辐射和敏感性)。

什么是DC/DC转换器

和电子产品中,以将较高的电池电压转换为设备所需的低电压。 升降压型DC/DC

2024-09-29 15:26:59

DC/DC转换器电路设计的技巧分享

到PWM控制。目前DC-DC转换器广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品

2023-12-19 07:09:16

升压型DC/DC转换器PCB板布局的反馈路径是如何布线的?

正如在“升压型DC/DC转换器的电流路径”中所提到的,升压型DC/

2023-08-23 17:06:26

DC-DC转换器原理

DC-DC转换器原理(不间断电源技术参数)-DC-DC转换器原理,有需要

资料下载 佚名 2021-09-15 18:13:34

DC-DC转换器控制回路分析

3.1显示了闭环工作的降压DC-DC转换器的示意图。有人看到PWM(vCTRL)的调制电压是通过PID控制器获得的处理参考电压(vREF)和

资料下载 姚小熊27 2021-06-17 16:28:35

采用电流模式DC-DC升压转换器芯片HM6293

HM6293是一款电流模式升压型DC-DC转换器。其内置0.14Ω功率MOS场效应晶体管的脉宽调制电路使这个转换器具有高功率效率。内部补偿网络也

资料下载 h1654156040.5061 2021-03-15 15:23:24

采用电流模式DC-DC升压转换器调节HM6297

HM6297调节器具有输入量程、电流模式、DC/DC转换器,能够产生正电

资料下载 h1654156040.5061 2021-03-15 15:17:29

采用PWM/PSM的升压DC-DC转换器芯片HM5175

HM5175是一款采用PWM/PSM控制的电流模式升压DC-DC转换器。其内置40兆欧高压侧开关和40兆欧低压侧开关的PWM电路使该调节器具有很

资料下载 h1654156040.5061 2021-03-13 11:45:30

升压型DC/DC转换器的PCB布局-反馈路径的布线

本文将介绍升压型DC/DC转换器的PCB板布局中的反馈路径的

2023-02-22 16:41:09

反馈路径的布线——升压型DC/DC转换器的PCB布局

本文将介绍升压型DC/DC转换器的PCB板布局中的反馈路径的

2023-02-06 09:21:10

DC/DC转换器分为几类

型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。PFM控制型即使长时间使用,尤其小负载时具有耗电小的优点。PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制,且

2021-11-16 07:05:30

DC/DC转换器IoT硬件设计的应用

“DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器。

2021-11-16 06:43:07

正确理解DC/DC转换器

 一、正确理解DC/DC转换器:  DC/

2021-11-16 06:32:19

什么是DC/DC转换器

什么是DC/DC转换器?本资料为DC/

2021-10-28 09:08:03

升级版DC/DC转换器有什么优点?

系统,成为能够满足这种要求的最高能效解决方案。人们早已认识到模块化DC-DC转换器具有更高的能效和可靠性,但因其高成本,制造商并未在设计中使用这种转换器

2019-03-29 12:00:22
7天热门专题 换一换
相关标签