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今天這篇文章分享最近學(xué)習(xí)的一篇文檔《PCB Layout Considerations for Non-Isolated Switching  Power Supplies》。

DC-DC在單板設(shè)計(jì)中，是數(shù)字電路必不可少的部分。工作中遇到過(guò)因?yàn)?/span>DC-DC位置離模擬電路太近，導(dǎo)致模塊干擾了音頻。DC-DC位置放置在熱敏感器件背面，導(dǎo)致因?yàn)殡姼邪l(fā)熱損壞了塑料件。還有因?yàn)楣β孰姼锌拷€纜，傳導(dǎo)發(fā)射一直超標(biāo)的問(wèn)題。

那么如何才能做好一個(gè)開(kāi)關(guān)電源的布局？這篇文檔主要從3個(gè)方面考慮：

1、電源模塊放置位置和疊層設(shè)計(jì)

2、功率器件的布局

3、控制信號(hào)的走線

在電源模塊放置的位置和疊層設(shè)計(jì)是DC-DC設(shè)計(jì)的

（1）電源模塊盡量考慮負(fù)載，減小輸出阻抗和線纜對(duì)外的輻

（2）PCB疊層設(shè)計(jì)

兩種設(shè)計(jì)最主要差別是小信號(hào)位置，如果將小信號(hào)放在功率層和GND之間，小信號(hào)和功率器件之間存在容性噪聲耦合。而在推薦的設(shè)計(jì)中，兩個(gè)小信號(hào)被GND進(jìn)行了屏蔽。

2. 功率器件的布局

功率器件面積最小化。功率器件回路中存在快速變化的dv/dt和di/dt，面積越大，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)外的輻射越強(qiáng)。

同時(shí)，器件焊接后會(huì)在PCB板上形成寄生電感，走線越長(zhǎng)，寄生電感越大，這些寄生電感在di/dt下，會(huì)在MOS管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)候形成振鈴。振鈴會(huì)增加器件的損耗，甚至是損耗功率MOSFET。推薦如下布局

功率器件增加連接點(diǎn)以最小化阻抗。

推薦的設(shè)計(jì)，能極大的降低PCB寄生電感和器件焊盤與PCB銅箔的阻抗，使得電壓降最小化。

多路電源布局時(shí)，輸入電流走線需要分開(kāi)，避免共地干擾。

3. 控制電路的布局

控制電路布局主要有兩點(diǎn)：信號(hào)地和電源地分離，控制器的去耦電容靠近器件管腳放置。

驅(qū)動(dòng)電路面積盡可能的小，驅(qū)動(dòng)電路走線盡量短。這樣做既可以降低阻抗，還能減小在柵極引入的寄生參數(shù)。整改過(guò)EMC問(wèn)題的同學(xué)應(yīng)該知道，減小驅(qū)動(dòng)線的長(zhǎng)度，不穿層，能極大改善SW處的波形。

敏感信號(hào)采樣電阻使用開(kāi)爾文連接的方式，如果一端是GND，同樣要以差分信號(hào)的形式走線，降低環(huán)路面積和共模干擾。

布局要求整理成布局要求如下：

獲取英文文檔，翻譯文檔，根據(jù)文檔整理的布局要求

資料整理來(lái)源：《PCB Layout Considerations for Non-Isolated Switching Power Supplies》