为了更大限度减少开关损耗,应该尽可能缩短开关节点的上升和下降时间。为了防止电场和磁场辐射以及高频谐振问题,请务必确保元件布局合理,以尽可能减小高频电流路径环路(参阅图 9-1)。以下是正确布局的 PCB 布局优先级列表。根据此特定顺序进行 PCB 布局至关重要。
- 将输入电容器尽可能靠近开关 MOSFET 的电源和接地连接放置,并使用尽可能短的覆铜线迹连接。这些器件应放置在 PCB 的同一层上而非不同层,并使用过孔进行连接。
- IC 应靠近开关 MOSFET 的栅极引脚放置,并保持较短的栅极驱动信号走线,以获得干净的 MOSFET 驱动。IC 可以放置在开关 MOSFET PCB 的另一侧。
- 将电感器输入引脚放置在尽可能靠近开关 MOSFET 输出引脚的位置。最大限度地减小此布线的覆铜面积,以减少电场和磁场辐射,但应确保该布线足够宽,能够承载充电电流。不要为此连接并联使用多个层。更大限度地降低从此区域到任何其他布线或平面的寄生电容。
- 充电电流检测电阻器应放置在电感器输出旁边。将连接在检测电阻上的检测引线布置回同一层 IC,彼此靠近(尽可能减小环路面积),并且不会使检测引线穿过高电流路径(请参阅 图 9-2 以了解可获得出色电流精度的开尔文连接)。在靠近 IC 的这些走线上放置去耦电容器
- 将输出电容器放置在检测电阻输出和接地端旁边
- 连接到系统接地之前,输出电容器接地连接需要连接到与输入电容器接地相连接的同一覆铜线。
- 使用单一接地连接将充电器电源接地连接到充电器模拟接地。在 IC 下方,使用模拟接地覆铜但避免使用电源引脚,以减少电感和电容噪声耦合
- 模拟接地与电源接地分开布线。分别连接模拟接地和电源接地。使用电源板作为单一接地连接点,将模拟接地和电源接地连接在一起。或使用 0Ω 电阻器将模拟接地连接到电源接地(在这种情况下,如有可能,应将电源焊盘连接到模拟接地)。
- 去耦电容器应放置在 IC 引脚旁边,并尽可能缩短引线连接
- IC 封装背面裸露的电源板应焊接至 PCB 接地面,这一点非常重要。确保 IC 正下方有足够的热过孔,且连接到其他层上的接地平面。
- 散热孔尺寸和数量对于给定的电流路径而言应该是足够的。
如需了解建议的元件放置方式以及布线和过孔位置,请参阅 EVM 设计。对于 WQFN 信息,请参阅“Quad Flatpack No-Lead 逻辑封装”应用报告 和“QFN 和 SON PCB 连接”应用报告。