良心分享:开关电源这样布局,噪声才能化解于无形( 二 )


所有电源器件(如低端开关、旁路电容、输入和输出电容等)的负端连接到PGND层 , 该层承载高电流 。
GND层内的压降可能相当大 , 以至于影响输出精度 。 通过一条宽走线将AGND层连接到输出电容的负端(参见图4) , 可以显著改善输出精度和负载调节 。
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图4.AGND层到PGND层的连接
AGND层一路扩展到输出电容 , AGND层和PGND层在输出电容的负端连接到过孔 。
图2显示了另一种连接AGND和PGND层的技术 , AGND层通过输出大电容负端附近的过孔连接到PGND层 。 图3显示了PCB上某个位置的截面 , AGND层和PGND层通过输出大电容负端附近的过孔相连 。
电流检测路径
为了避免干扰噪声引起精度下降 , 电流模式开关调节器的电流检测路径布局必须妥当 。 双通道应用尤其要更加重视 , 消除任何通道间串扰 。
双通道降压控制器ADP1850将低端MOSFET的导通电阻RDS(ON)用作控制环路架构的一部分 。 此架构在SWx与PGNDx引脚之间检测流经低端MOSFET的电流 。 一个通道中的地电流噪声可能会耦合到相邻通道中 。 因此 , 务必使SWx和PGNDx走线尽可能短 , 并将其放在靠近MOSFET的地方 , 以便精确检测电流 。 到SWx和PGNDx节点的连接务必采用开尔文检测技术 , 如图2和图5所示 。 注意 , 相应的PGNDx走线连接到低端MOSFET的源 。 不要随意将PGND层连接到PGNDx引脚 。
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图5.两个通道的接地技术
相比之下 , 对于ADP1829等双通道电压模式控制器 , PGND1和PGND2引脚则是直接通过过孔连接到PGND层 。
反馈和限流检测路径
反馈(FB)和限流(ILIM)引脚是低信号电平输入 , 因此 , 它们对容性和感性噪声干扰敏感 。 FB和ILIM走线应避免靠近高δI/δt走线 。 注意不要让走线形成环路 , 导致不良电感增加 。 在ILIM和PGND引脚之间增加一个小MLCC去耦电容(如22pF) , 有助于对噪声进行进一步滤波 。
开关节点
在开关调节器电路中 , 开关(SW)节点是噪声最高的地方 , 因为它承载着很大的交流和直流电压/电流 。 此SW节点需要较大面积的铜来尽可能降低阻性压降 。 将MOSFET和电感彼此靠近放在铜层上 , 可以使串联电阻和电感最小 。
对电磁干扰、开关节点噪声和响铃振荡更敏感的应用可以使用一个小缓冲器 。 缓冲器由电阻和电容串联而成(参见图6中的R和C) , 放在SW节点与PGND层之间 , 可以降低SW节点上的响铃振荡和电磁干扰 。 注意 , 增加缓冲器可能会使整体效率略微下降0.2%到0.4% 。
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图6.缓冲器和栅极电阻电阻
良心分享:开关电源这样布局,噪声才能化解于无形】栅极驱动器路径