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[导读]有人曾经告诉我,实际上只有不到一半的组件出现在降压转换器的原理图中。其余的组件是(不需要的)奖励,由电路板布局设计和与所选组件相关的寄生元素产生。

有人曾经告诉我,实际上只有不到一半的组件出现在降压转换器的原理图中。其余的组件是(不需要的)奖励,由电路板布局设计和与所选组件相关的寄生元素产生。


重新审视降压转换器原理图中的附加组件


重新审视降压转换器原理图中的附加组件

EMI 和输出噪声取决于所有组件——原理图中的组件以及附加组件。以我的经验,我们需要特别小心高 di/dt 循环中的附加组件。它们会导致转换器出现异常行为和更高的压力,还会导致更高的输出噪声和 EMI。PCB 布局中高 di/dt 环路的尺寸必须保持最小,以最大限度地减少高 di/dt 环路电感和 SW 节点上的振铃。高 dv/dt 节点,如 SW 节点,应保持尽可能小以避免与其他节点的电容耦合,但必须足够大以处理所需电流。观看有关 EMI 和电路板布局最佳实践的 视频 ,并进入 TI 的三米室内测试评估板。

 在IC选择时,IC的引脚排列往往被忽视。但是,当需要进行电路板布局设计和 EMI 测试时,IC 的引脚输出可能是整体设计和性能中相当关键的部分。

在我看来,通过对切换器 IC 进行周到的引脚分配,可以使切换器的高性能电路板布局变得更加容易。

一个好的引脚应该使工程师能够实施以下准则:

1. 最小化关键的高 di/dt 环路。

2. 保持高 dv/dt 节点尽可能小,在尽可能少的层上。

3. 保护电路中敏感、易受噪声影响的节点。

下面是一个示例,使用新的LM43603和LM46002 SIMPLE SWITCHER 同步转换器:


重新审视降压转换器原理图中的附加组件

使 VIN 和 PGND 引脚彼此相邻,工程师可以将输入电容器放置在 IC 旁边,并有效地将高 di/dt 环路面积降至最低。较小的环路面积意味着较低的电感。高 di/dt 环路中的较低电感将在开关节点上产生较少的振铃,从而减少通过电感器上的寄生电容耦合到输出的噪声。总体而言,最小化的高 di/dt 环路面积可降低 EMI 和更安静的输出电压。

将 SW 引脚放置在 IC 的对角(相对于 VIN 和 PGND),工程师可以通过短而宽的走线将电感器直接连接到引脚。这使电路板设计人员能够避免将高 dv/dt SW 节点运行到其他层。它最大限度地减少了快速 SW 节点与其他易受 EMI 和噪声影响的节点的电容耦合。

说到不喜欢噪声的节点,反馈引脚被仔细地放置在相对于 SW 节点的对面(远)角落。使反馈节点远离噪声源对于降压转换器的正常运行非常重要。此外,将 AGND 引脚紧邻 FB 允许工程师将电阻分压器紧邻 FB 引脚放置,从而使敏感节点尽可能小。

LM43603调节器是一种易于使用的同步降压DC-DC转换器,能够从3.5 V至36 V(最大42 V abs)的输入电压驱动高达3 A的负载电流。在LM43603提供了一个非常小的解决方案大小卓越的效率,输出精度和压降电压。扩展系列在0.5-A、1-A和2-A负载电流选项中提供,采用引脚到引脚兼容封装。峰值电流模式控制用于实现简单的控制回路补偿和逐周期限流。可选功能,如可编程开关频率、同步、电源良好标志、精度启用、内部软启动、可扩展软启动和跟踪,为广泛的应用提供了一个灵活且易于使用的平台。轻载时的不连续传导和自动频率调制可提高轻载效率。该系列只需要很少的外部元件,引脚排列允许简单、最佳的PCB布局。保护功能包括热关机、V-CC欠压锁定、逐周期电流限制和输出短路保护。LM43603装置采用HTSSOP/PWP 16引线封装(5.1 mm x 6.6 mm x 1.2 mm)和带可湿侧面的VSON-16封装。HTSSOP封装与LM43600、LM43601、LM43602、LM46000、LM46001、LM46002的引脚间兼容。VSON-16封装是唯一与LM43602兼容的引脚对引脚。

下面是LM43603和LM46002 SIMPLE SWITCHER 同步降压转换器的完整布局。布局示例实现了上述指南,从而实现了具有出色 EMI 性能的设计。


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