在设计开关模式电源时,优化电路板布局是一个重要方面。合理布局可以确保开关稳压器保持稳定工作,并尽可能降低辐射干扰和传导干扰(EMI)。这一点电子开发人员都很清楚。但是,大家并不知道,开关模式电源的优化电路板布局应该是什么样子的。
图1所示为 LT8640S 评估板电路。这是一个降压开关稳压器,支持高达42 V的输入电压,可提供高达6 A的输出电流。所有元件都紧密排列在一起。一般建议将元件尽可能紧密地排列在电路板上。这种说法并无错处,但是,如果目标是获得优化电路板布局,可能就未必合适。在图1中,开关稳压器IC周围有数个(11个)无源元件。在部署这些无源元件时,哪些元件应该优先部署?为什么呢?
在开关稳压器PCB设计中,最重要的原则是:传输高开关电流的走线越短越好。如果能够成功实践这一原则,开关稳压器电路板的很大部分都能合理布局。
如何在电路板布局中轻松实现这条黄金法则呢?第一步,找出开关稳压器拓扑中的关键路径。在这些关键路径中,电流会随开关切换而变化。图2显示降压型转换器(降压拓扑)的典型电路。关键路径以红色显示。这些连接线路可能传输满电流,也可能不传输电流,具体取决于电源开关的状态。这些路径越短越好。在降压型转换器中,输入电容应尽可能靠近开关稳压器IC的VIN引脚和GND引脚。
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