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Buck电路PCB设计的布局提示


本文我们要讨论的是在PCB设计中使用的Buck电路(DC-DC 降压转换器)设计。

Buck电路是降压直流电压的直流到直流转换器电路。它被普遍用于需要将电压从一个电平转换到另一个电平的电路板上的低功率应用中。尽管电路非常简单,但如果在PCB设计期间未正确放置Buck电路,则电路板可能会出现性能问题。不良的布局会导致电路产生过多的噪声,输出电压调节不良以及总体上缺乏稳定性或器件故障。以下是一些布局技巧,可帮助你创建更好的Buck电路设计。

Buck电路PCB设计中的元件放置

Buck电路的良好元件放置开始,你将为成功的布局做好准备。有些人主张你需要在放置时进行布线,而另一些人则建议放置以便布线自然。无论你采用哪种方式,关键都是要在正确的位置放置组件。很多时候,PCB设计人员会以整齐有序的间距放置组件,这与好的电路流程相反,这可能会导致Buck电路布局变差。

将转换器IC放置在板上后,将电源组件放置在尽可能靠近IC的位置:

1、输入电容器:要放置的第一个关键部分是输入电容器,并且应该将其放置在与其连接的IC引脚相同的表面层上。当此部分放在电路板的另一侧时,用于将其连接到IC的过孔电感会产生电压噪声。

2、电感器:为减少辐射的EMI,电感器也应靠近IC并在同一板表层上。

3、输出电容器:作为Buck电路中的最终功率组件,输出电容器应靠近电感器。这将最小化组件之间的布线距离,以帮助确保良好的输出电压调节。

一旦电源组件放在板上,就放置Buck电路的其他小信号组件。这些将包括诸如软启动和去耦电容器之类的部件,这些部件与功率转换没有直接关系。这些部件对噪声敏感,应放置在尽可能靠近IC的地方,以便它们可以直接进入IC,以帮助降低其噪声灵敏度。

 

一个简单的DC-DC转换器板

Buck电路布线

用于PCB设计开关电源的Buck电路应以在其关键布线路径中保持较低的电感为目标。尽量通过减小路径的长度而不是宽度来实现。由于所有电源组件都在同一层,因此你无需通过电路板进行任何连接就可以了。用于功率组件的过孔会增加走线的电感。布线路径或走线的拐角应成45度角或更佳的角度倒圆角。直角的拐角会引起电流波形反射并导致阻抗变化。

如何处理电路的接地布线也很重要。你应该为电源组件创建一个接地,该接地应与其他组件的接地分开。电源组件会产生噪音,你需要将它们包含在自己的地面上。两条接地路径可以在一个点处连接在一起,通常连接到IC下的接地散热垫。该散热垫中的散热孔会将接地连接到电路板的其余部分。

电源在完成的印刷电路板上的工作情况将部分取决于你对Buck电路的布局情况。考虑到布局的实际重要性,布局的这一小部分通常不会得到应有的关注。记住要使各部分靠在一起,以较大程度地减少它们的连接,并注意如何划分电路的不同接地。创建布局的接地布线,以使电流返回路径遵循逻辑顺序,并且不会将噪声电流推入敏感电路。凭借其PCB设计规则和约束,成功实现Buck电路PCB设计。

上海韬放电子提供PCB设计服务,如果您有这方面的需求,请联系我们。

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