PCB 布局是衡量优秀电源设计的一个重要部分。有多条路径传导高转换率电流或电压,这些电流或电压可能与杂散电感或寄生电容相互作用,从而产生噪声和 EMI 或降低电源性能。
- 使用低 ESR 陶瓷旁路电容(采用优质电介质)将 VIN 引脚旁路至 GND,有助于消除这些问题。将 CIN 放置在尽可能靠近 LM5168E VIN 和 GND 引脚的位置。输入和输出电容器的接地必须包含连接到 GND 引脚和 GND 焊盘的局部顶层平面。
- 最大限度地减少输入电容器与 VIN 和 GND 引脚连接形成的环路面积。输入电容器是降压转换器高 di/dt 电流环路的一部分。高 di/dt 电流以及 IC 和输入电容器之间的寄生电感过大,可能导致 IC 的 SW 节点上出现过度的电压振铃。输入电容器放置在电路板上对于更大限度地减小高 di/dt 环路中的寄生电感并相应地更大限度地减少每次开关处的 SW 节点振铃至关重要。在设计稳压器最大工作电压时,请确保 SW 节点上的振铃不超过器件的绝对最大额定值。SW 节点电压振铃是输入电容器相对于 IC 放置位置的函数。有关输入电容器的正确放置位置,请参阅图 8-28 中的 PCB 布局示例。
- 将电感器靠近 SW 引脚放置。最大限度地减少 SW 走线或平面的面积,以防止过度电容耦合。
- 将 GND 引脚直接连接到器件下方的电源焊盘和散热 PCB 接地平面。
- 在中间任一层中添加一个接地平面作为噪声屏蔽和散热路径。
- 将单点接地连接到该平面。将反馈的接地连接和使能元件连接到接地平面。此操作可防止任何开关或负载电流在模拟接地走线中的流动。如果接地处理不好,会导致负载调节性能下降或输出电压纹波不正常。
- VIN、VOUT 和接地总线连接越宽越好。该指南可减小转换器输入或输出路径上的任何电压降,并最大限度地提高效率。
- 尽可能减小到 FB 引脚的布线长度。将反馈电阻器 RFB1 和 RFB2 靠近 FB 引脚放置。将 CFF(如果使用)与 RFB1 直接并联放置。如果负载端输出设定值的精度非常重要,则连接负载端的 VOUT 检测。VOUT 检测路径应远离噪声节点,最好从屏蔽层另外一面的一层中经过。
- 请注意,RT 引脚对噪声敏感。因此,将 RT 电阻器放在尽可能靠近器件的位置,并以最短的走线长度进行布线。RT 到 GND 的寄生电容不得超过 20pF。
- 为 LM5168E 提供足够的散热,以将结温保持在 150°C 以下。对于满额定负载运行,顶部接地层是一个重要的散热区域。使用一系列散热过孔将外露焊盘连接到 PCB 接地平面。如果 PCB 具有多个覆铜层,那么这些散热过孔必须连接到内层散热接地平面。