电路板布局反馈路径
从往常的认识来看,由于从输出电压用的分压电阻到FB引脚之间的图形布线几乎没有电流流过,因此一般认为比起担心布线电阻,更应该注意减少寄生电感和电容,最好不要过粗。那么,到底设置输出电压用的分压电阻到FB引脚之间的图形布线应该细还是粗?
通常比电源线细的设计比较多。除寄生电感和电容外,从有效减少来自周围的串扰影响的角度看,细一点更好。

为了进行遥测,希望从离电源IC较远的负载器件附近获取反馈的输出电压。在这种情况下,到FB引脚的布线会变长,并且通常不包括在反馈环路中的单个LC滤波器会被包括进环路,该怎样处理比较好?
请确认包括LC滤波器在内的实际反馈环路的频率特性(相位/增益裕度),以确认稳定性。还需要在实际设备中确认负载变化时的输出电压波形,需要确认输出电压波形中是否产生了持续振铃,是否有振荡迹象。

接地
包括DC/DC转换器的外围电路在内的接地可能会引起什么问题? 特别想请教一下PSRR(电源抑制比)和共模噪声相关的对策。
如果DC/DC转换器周围的接地不当,可能无法正常运行,或可能无法获得预期的特性,或可能会产生不必要的噪声。在这种情况下,PSRR可能低于IC特性(规格),或者共模噪声可能会增加。作为对策,建议采用在IC周围设置过孔(Via)、增加接地面积等方法,来增强接地。

电源GND和信号GND是否分开更好?
基本上认为将它们分开更好。

串扰
除了FB线路以外,还有“高阻抗线”吗?
通常,除FB引脚外,SS(软启动)引脚和ITH引脚等均为高阻抗线。具体因IC而异,需要逐一确认。

为什么需要注意高阻抗线路的串扰?
由布线电感引起的电感耦合以及布线之间的电容耦合导致感应电流(噪声)产生是造成串扰的主要原因。即使感生了相同的电流,具有较高阻抗的线路所产生的电压更大,引发电路误动作的风险更大,因此需要格外注意。

据说如果从输出到FB引脚的反馈电阻较大,可能会受到串扰的影响,但是会不会受FB引脚的输入偏置电流的影响呢?
当然,如果反馈电阻值过大,就会受到输入偏置电流的影响。偏置电流主要影响电压精度。串扰多为交流波动,并且可能会导致纹波增加或异常振荡。

当来自输出的反馈路径(FB线路)的阻抗较高时,为什么更容易发生串扰?
当噪声通过来自周围布线的电容耦合而传播时,其线路中的阻抗越高,所产生的噪声电压就越大。也就是说,更容易受到串扰的影响。

输出电压设置电阻
输出电压设置电阻(反馈电阻)应连接到输出线路的哪个部分?原因是什么?即使在相同的输出线路中,如果电感、输出电容器、负载等部分的位置发生变化,电压(波形)是否也会不同?
建议尽可能从靠近输出电容器的位置引出,并与负载电流流经的路径(从电感到输出电容器)分开布线。这是因为即使是相同输出的节点,从电感到输出电容器之间的电路板的寄生阻抗也会引起电压降。

软启动引脚电容器
如果不能忽略到软启动引脚电容器之间的布线电阻,是否通过时间常数来计算即可?此时的计算公式应该是怎样的?
如果软启动引脚的源极电流为恒定电流,则当源极电流为isrc、软启动引脚的电容为Css、到Css的电阻分量为Rss、软启动引脚电压为Vss时,Vss可以用以下等式来表示:
Vss=isrc/Css*ttime Rss *t isrc
当将Vss用作反馈电压的参考电压时,输出电压将升高以使反馈电压达到Vss电压。如果布线长到布线电阻产生影响的程度,则可能会因噪声引起误动作,因此也需要一并考虑。

输入电容
在电路板布局中,输入电容器应尽可能靠近IC的Vin引脚布置,那么可以允许的距离是多少?
没有严格的规定,但是距离越远效果越差。可以将5mm以内(源自经验总结)作为大致的参考值。

布置
必须与IC安装在同一层上的元器件和可以在背面安装的元器件分别有哪些?
建议将流过开关电流的元器件安装在IC的同一层上。包括电感、输入电容器、输出电容器及二极管(异步整流的情况下)。如果开关晶体是外置的,建议将开关晶体管也安装在IC的同一面。

即使安装在IC所在面的背面,也不会引起性能和噪声问题的外围元器件有哪些?
由于安装在IC所在面的背面需要借助过孔(Via)来实现,因此会受过孔电感分量的影响。从这一点来看,不容易成为高频电流路径的元器件相对不易受到影响。具体地讲,如果是输入和输出电容器、内部电源引脚电容器和自举电容器以外的元器件,则将其设置在IC面的背面时影响较小。但是,在电感的背面尤其是电感的正下方,无论布置什么元器件都可能会受到影响。另外,还需要注意,不仅元器件会受到影响,信号线也可能会受到影响。

IC输出端的电感器、二极管和电容器在电路板上的布局有什么限制因素吗?
在降压型DCDC转换器中,对于电容器来说最需要注意的是输入。由于输出存在开关工作,因此需要注意开关节点与其他线路之间的干扰。

在电路板上配置输出端的电感器、二极管和电容器时,应该注意什么?
由于输出开关节点在电路中是高速切换大电流的噪声源,因此涉及到焊盘布线和元器件布局等多个注意事项。

输入电容器应该尽量靠近IC布置,那么是否需要考虑电感器和输出电容器等的布置呢?
最好缩短开关节点的布线,因此电感器和电容器一样,最好靠近IC配置。在布置输出电容器时,注意要使由IC的SW引脚→输出电感器→输出电容器→IC的PGND(GND)引脚组成的电流环路面积尽可能小,从而可以抑制噪声。

除了输入电容器以外,还必须注意哪些元器件的布局?
还需要注意与IC的开关引脚相连接的电感、开关晶体管及二极管(二极管整流时)的布局。


来源“ techclass.rohm