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技術專題
Buck電路PCB設計的布局提示
本文我們要討論的是在PCB設計中使用的Buck電路（DC-DC 降壓轉換器）設計。
Buck電路是降壓直流電壓的直流到直流轉換器電路。它被普遍用于需要將電壓從一個電平轉換到另一個電平的電路板上的低功率應用中。盡管電路非常簡單，但如果在PCB設計期間未正確放置Buck電路，則電路板可能會出現(xiàn)性能問題。不良的布局會導致電路產(chǎn)生過多的噪聲，輸出電壓調(diào)節(jié)不良以及總體上缺乏穩(wěn)定性或器件故障。以下是一些布局技巧，可幫助你創(chuàng)建更好的Buck電路設計。
Buck電路PCB設計中的元件放置
從Buck電路的良好元件放置開始，你將為成功的布局做好準備。有些人主張你需要在放置時進行布線，而另一些人則建議放置以便布線自然。無論你采用哪種方式，關鍵都是要在正確的位置放置組件。很多時候，PCB設計人員會以整齊有序的間距放置組件，這與好的電路流程相反，這可能會導致Buck電路布局變差。
將轉換器IC放置在板上后，將電源組件放置在盡可能靠近IC的位置：
1、輸入電容器：要放置的第一個關鍵部分是輸入電容器，并且應該將其放置在與其連接的IC引腳相同的表面層上。當此部分放在電路板的另一側時，用于將其連接到IC的過孔電感會產(chǎn)生電壓噪聲。
2、電感器：為減少輻射的EMI，電感器也應靠近IC并在同一板表層上。
3、輸出電容器：作為Buck電路中的最終功率組件，輸出電容器應靠近電感器。這將最小化組件之間的布線距離，以幫助確保良好的輸出電壓調(diào)節(jié)。
一旦電源組件放在板上，就放置Buck電路的其他小信號組件。這些將包括諸如軟啟動和去耦電容器之類的部件，這些部件與功率轉換沒有直接關系。這些部件對噪聲敏感，應放置在盡可能靠近IC的地方，以便它們可以直接進入IC，以幫助降低其噪聲靈敏度。
一個簡單的DC-DC轉換器板
Buck電路布線
用于PCB設計開關電源的Buck電路應以在其關鍵布線路徑中保持較低的電感為目標。盡量通過減小路徑的長度而不是寬度來實現(xiàn)。由于所有電源組件都在同一層，因此你無需通過電路板進行任何連接就可以了。用于功率組件的過孔會增加走線的電感。布線路徑或走線的拐角應成45度角或更佳的角度倒圓角。直角的拐角會引起電流波形反射并導致阻抗變化。
如何處理電路的接地布線也很重要。你應該為電源組件創(chuàng)建一個接地，該接地應與其他組件的接地分開。電源組件會產(chǎn)生噪音，你需要將它們包含在自己的地面上。兩條接地路徑可以在一個點處連接在一起，通常連接到IC下的接地散熱墊。該散熱墊中的散熱孔會將接地連接到電路板的其余部分。
電源在完成的印刷電路板上的工作情況將部分取決于你對Buck電路的布局情況?？紤]到布局的實際重要性，布局的這一小部分通常不會得到應有的關注。記住要使各部分靠在一起，以較大程度地減少它們的連接，并注意如何劃分電路的不同接地。創(chuàng)建布局的接地布線，以使電流返回路徑遵循邏輯順序，并且不會將噪聲電流推入敏感電路。憑借其PCB設計規(guī)則和約束，成功實現(xiàn)Buck電路PCB設計。
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