开关转换器的性能在很大程度上取决于 PCB 布局的质量。PCB 设计不佳会导致转换器不稳定、负载调节问题、噪声或 EMI 问题等。请勿在电源路径中使用 VCC 或自举电容器的热缓解连接,因为热缓解连接会显著增加电感。
- 将 VCC、BIAS、HB1 和 HB2 电容器靠近相应的器件引脚放置,并使用短而宽的布线连接它们,以更大限度地减小电感,因为这些电容器会承载高峰值电流。
- 将 CSN1、CSP1、CSN2 和 CSP2 滤波电阻器和电容器靠近相应的器件引脚放置,以更大限度地减少滤波器与器件之间的噪声耦合。将布线以差分对方式连接到靠近电感器的检测电阻 RCS1 和 RCS2,并且周围有接地层,以避免噪声耦合。与检测电阻之间采用开尔文连接。
- 将补偿网络 RCOMP 和 CCOMP 以及频率设置电阻 RRT 靠近相应的器件引脚放置,并使用短迹线连接它们,以避免噪声耦合。将模拟接地引脚 AGND 连接到这些元件。
- 将 ATRK 电阻器 RATRK(使用时)靠近 ATRK 引脚放置并连接到 AGND。
- 请注意,以下元件的布局并不那么重要:
- 软启动电容器 CSS
- DLY 电容器 CDLY
- ILIM/IMON 电阻器和电容器 RILIM 与 CILIM
- CFG 电阻器
- UVLO/EN 电阻器
- 将 AGND 和 PGND 引脚直接连接到外露焊盘 (EP),从而在器件处形成星形连接。
- 将具有多个过孔的器件外露焊盘 (EP) 连接到接地平面,以便将热量传导出去。
- 分离电源和信号布线,并使用接地平面来提供噪声屏蔽。
栅极驱动器具有短传播延迟、自动死区时间控制和能够提供高峰值电流的低阻抗输出级。快速上升和下降时间可确保功率 MOSFET 的快速导通和关断转换,从而实现高效率。尽可能地减小杂散和寄生栅极环路电感,以避免高振铃。
- 将高侧和低侧 MOSFET 靠近器件放置。
- 使用较短的布线连接栅极驱动器输出 HO1、HO2、LO1 和 LO2,以更大限度地减小电感。
- 将 HO1、HO2 和 SW1、SW2 以差分对方式连接到 MOSFET,利用磁通消除效应减少环路面积。
- 将 VOUT 电容器靠近高侧 MOSFET 放置。使用短而宽的布线尽量减小功率级环路 COUT 与高侧 MOSFET 漏极的连接,以避免 MOSFET 处出现高压尖峰。
- 用短而宽的布线将低侧 MOSFET 源极连接连接到 VOUT 和 VI 电容器接地,以更大限度地减少在 MOSFET 上引起高压尖峰的电感。
- 在 MOSFET 散热焊盘处使用覆铜区进行冷却。
为了散发 MOSFET 和电感器产生的热量,请将电感器放置在远离功率级 (MOSFET) 的位置。但是,电感器与低侧 MOSFET(开关节点)之间的布线越长,EMI 和噪声辐射就越高。为了实现最高效率,请用宽而短的布线连接电感器,以更大限度地减小电阻损耗。