801 字
4 分钟
步降转换器(Buck)PCB 布局的五个黄金法则
1. 核心理论:识别功率环路(Current Loops)
在开始布局前,必须识别电路中的高频电流环路。对于 Buck 转换器,**输入电流环路(Input Loop)**包含输入电容、高侧 MOSFET 和低侧 MOSFET(或续流二极管)。这个环路存在极高的 ,是 EMI 的主要来源。
步骤 1:输入电容()—— 优先级最高
输入电容是整个布局中最重要的零件。
- 放置:必须紧贴 IC 的 和 引脚。
- 原理:开关管在高频下切换,如果 距离过远,引线寄生电感()会在开关时刻产生 的尖峰电压,足以击穿 IC。
- 布线:使用宽铜箔直接连接,严禁通过过孔(Via)连接 到 IC 引脚,因为过孔会增加约 的电感。
步骤 2:电感与 SW 节点 —— 面积最小化
节点(开关节点)承载着极高的 ,是电场辐射的源头。
- 放置:电感应靠近 IC 的 引脚。
- 布线: 节点的铜箔面积应尽可能小,只需满足电流载流能力即可。过大的 铺铜会像天线一样发射噪声。
- 缓冲电路(Snubber):如果设计中包含 缓冲电路,务必将其紧靠 和 ,以吸收寄生振铃。
步骤 3:输出电容与反馈感知()
输出电容负责过滤纹波,并为负载提供瞬态电流。
- 放置:放置在电感之后,接地端应回流至 。
- 感知线(VOS/FB):这是敏感的小信号。
- 应从输出电容之后取样,确保电压调节的准确性。
- 走线应远离电感和 节点等噪声源,建议在内层走线并用地平面屏蔽。
步骤 4:模拟小信号组件的隔离
反馈电阻()、补偿网络和软启动电容属于易受干扰的模拟信号。
- 放置:尽量靠近 IC 的信号引脚(、)。
- 接地:这些组件应连接到模拟地(AGND)。
- 避让:确保这些高阻抗节点不靠近任何带有开关电流的走线。
步骤 5:单点接地与热管理策略
良好的接地架构是防止噪声耦合的关键。
- 单点接地(Single Point Grounding):将 (大电流地)与 (小信号地)分开,并仅在 IC 下方的**散热焊盘(Exposed Thermal Pad)**处连接。这可以防止大电流在地平面上产生的压降干扰到敏感的模拟基准。
- 热过孔:在中心热焊盘上打多个过孔连接到主地平面,利用 PCB 铺铜进行散热。
特别注意事项:特殊封装的挑战
对于 WCSP(芯片级封装) 等微型器件,引脚间距极小。
- 如果 引脚位于内部,可能需要通过细走线从 下方穿出。此时应平衡走线宽度(载流)与路径电感,并确保参考地平面的完整。
结论
遵循以上五个步骤,可以解决 90% 的开关电源布局问题:
- ** 紧贴 **。
- ** 节点面积最小化**。
- 反馈线远离噪声源。
- 小信号组件靠近 IC。
- ** 散热焊盘单点连接**。
合理的布局不仅能提升效率,还能让您的设计轻松通过 EMC 认证。
步降转换器(Buck)PCB 布局的五个黄金法则
https://hw.rscclub.website/posts/tislyt614/