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Buck電路PCB設(shè)計(jì)的布局提示
本文我們要討論的是在PCB設(shè)計(jì)中使用的Buck電路（DC-DC 降壓轉(zhuǎn)換器）設(shè)計(jì)。
Buck電路是降壓直流電壓的直流到直流轉(zhuǎn)換器電路。它被普遍用于需要將電壓從一個(gè)電平轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電平的電路板上的低功率應(yīng)用中。盡管電路非常簡單，但如果在PCB設(shè)計(jì)期間未正確放置Buck電路，則電路板可能會(huì)出現(xiàn)性能問題。不良的布局會(huì)導(dǎo)致電路產(chǎn)生過多的噪聲，輸出電壓調(diào)節(jié)不良以及總體上缺乏穩(wěn)定性或器件故障。以下是一些布局技巧，可幫助你創(chuàng)建更好的Buck電路設(shè)計(jì)。
Buck電路PCB設(shè)計(jì)中的元件放置
從Buck電路的良好元件放置開始，你將為成功的布局做好準(zhǔn)備。有些人主張你需要在放置時(shí)進(jìn)行布線，而另一些人則建議放置以便布線自然。無論你采用哪種方式，關(guān)鍵都是要在正確的位置放置組件。很多時(shí)候，PCB設(shè)計(jì)人員會(huì)以整齊有序的間距放置組件，這與好的電路流程相反，這可能會(huì)導(dǎo)致Buck電路布局變差。
將轉(zhuǎn)換器IC放置在板上后，將電源組件放置在盡可能靠近IC的位置：
1、輸入電容器：要放置的第一個(gè)關(guān)鍵部分是輸入電容器，并且應(yīng)該將其放置在與其連接的IC引腳相同的表面層上。當(dāng)此部分放在電路板的另一側(cè)時(shí)，用于將其連接到IC的過孔電感會(huì)產(chǎn)生電壓噪聲。
2、電感器：為減少輻射的EMI，電感器也應(yīng)靠近IC并在同一板表層上。
3、輸出電容器：作為Buck電路中的最終功率組件，輸出電容器應(yīng)靠近電感器。這將最小化組件之間的布線距離，以幫助確保良好的輸出電壓調(diào)節(jié)。
一旦電源組件放在板上，就放置Buck電路的其他小信號(hào)組件。這些將包括諸如軟啟動(dòng)和去耦電容器之類的部件，這些部件與功率轉(zhuǎn)換沒有直接關(guān)系。這些部件對(duì)噪聲敏感，應(yīng)放置在盡可能靠近IC的地方，以便它們可以直接進(jìn)入IC，以幫助降低其噪聲靈敏度。
一個(gè)簡單的DC-DC轉(zhuǎn)換器板
Buck電路布線
用于PCB設(shè)計(jì)開關(guān)電源的Buck電路應(yīng)以在其關(guān)鍵布線路徑中保持較低的電感為目標(biāo)。盡量通過減小路徑的長度而不是寬度來實(shí)現(xiàn)。由于所有電源組件都在同一層，因此你無需通過電路板進(jìn)行任何連接就可以了。用于功率組件的過孔會(huì)增加走線的電感。布線路徑或走線的拐角應(yīng)成45度角或更佳的角度倒圓角。直角的拐角會(huì)引起電流波形反射并導(dǎo)致阻抗變化。
如何處理電路的接地布線也很重要。你應(yīng)該為電源組件創(chuàng)建一個(gè)接地，該接地應(yīng)與其他組件的接地分開。電源組件會(huì)產(chǎn)生噪音，你需要將它們包含在自己的地面上。兩條接地路徑可以在一個(gè)點(diǎn)處連接在一起，通常連接到IC下的接地散熱墊。該散熱墊中的散熱孔會(huì)將接地連接到電路板的其余部分。
電源在完成的印刷電路板上的工作情況將部分取決于你對(duì)Buck電路的布局情況?？紤]到布局的實(shí)際重要性，布局的這一小部分通常不會(huì)得到應(yīng)有的關(guān)注。記住要使各部分靠在一起，以較大程度地減少它們的連接，并注意如何劃分電路的不同接地。創(chuàng)建布局的接地布線，以使電流返回路徑遵循邏輯順序，并且不會(huì)將噪聲電流推入敏感電路。憑借其PCB設(shè)計(jì)規(guī)則和約束，成功實(shí)現(xiàn)Buck電路PCB設(shè)計(jì)。
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