任何直流/直流转换器的 PCB 布局对于实现设计的最佳性能而言都至关重要。PCB 布局不良可能会破坏原本良好的原理图设计的运行效果。即使转换器正确调节,PCB 布局不良也意味着稳健的设计无法大规模生产。此外,稳压器的 EMI 性能在很大程度上取决于 PCB 布局。在降压转换器中,最关键的 PCB 功能是由一个或多个输入电容器和电源地形成的环路,如图 8-28 所示。该环路承载大瞬态电流,在布线电感的作用下可能产生大瞬态电压。这些不必要的瞬态电压会破坏转换器的正常运行。因此,该环路中的布线必须宽且短,并且环路面积必须尽可能小以降低寄生电感。图 8-29 展示了 LMR43606-Q1 关键元件的建议布局。
- 将输入电容器尽可能靠近 VIN 和 GND 端子放置。
- 在靠近 VCC 引脚的位置放置一个 VCC 旁路电容器。该电容器必须靠近器件放置,并使用短而宽的布线连接到 VCC 和 GND 引脚。
- 为 CBOOT 电容器使用宽布线。将 CBOOT 电容器放置在尽可能靠近器件的位置,并使用短/宽的布线连接至 BOOT 和 SW 引脚。
- 将反馈分压器尽可能靠近器件的 FB 引脚放置。将 RFBB、RFBT 和 CFF(如果使用)在物理上靠近器件放置。与 FB 和 GND 的连接必须短且靠近器件上的这些引脚。到 VOUT 的连接可能会更长一些。但是,不得将这一条较长的布线布置在任何可能电容耦合到稳压器反馈路径的噪声源(例如 SW 节点)附近。
- 在其中一个中间层中至少使用一个接地平面。该层充当噪声屏蔽层和散热路径。
- 为 VIN、VOUT 和 GND 提供宽路径。使这些路径尽可能宽和直接可减少转换器输入或输出路径上的任何电压降,并更大限度地提高效率。
- 提供足够大的 PCB 面积,以实现适当的散热。如节 8.2.2.10 所述,必须使铜面积足够大,以确保实现与最大负载电流和环境温度相称的低 RθJA。PCB 顶层和底层必须采用 2 盎司铜,且不得小于 1 盎司。如果 PCB 设计使用多个铜层(建议),这些散热过孔也可以连接到内层散热接地平面。
- 保持较小的开关面积。保持 SW 引脚与电感器之间的铜区域尽可能短且宽。同时,必须更大程度地减小此节点的总面积,以帮助降低辐射 EMI。
有关其他重要指南,请参阅以下 PCB 布局资源: