非常详细的BUCK电路 PCB layout建议

EDN电子技术设计 · 公众号 · · 2025-01-13 14:53

正文

在DC-DC芯片的应用设计中，PCB布板是否合理对于芯片能否表现出其最优性能有着至关重要的影响。不合理的PCB布板会造成芯片性能变差如线性度下降（包括输入线性度以及输出线性度）、带载能力下降、工作不稳定、EMI辐射增加、输出噪声增加等，更严重的可能会直接造成芯片损坏。

一般DC-DC芯片的使用手册中都会有其对应的PCB布板设计要求以及布板示意图，本次我们就以同步BUCK芯片为例简单讲一讲关于DC-DC芯片应用设计中的PCB Layout设计要点。

1、关注芯片工作的大电流路径

DC-DC芯片布板需遵循一个非常重要的原则，即开关大电流环路面积尽可能小。下图所示的BUCK拓补结构中可以看到芯片开关过程中存在两个大电流环路。红色为输入环路，绿色为输出环路。每一个电流环都可看作是一个环路天线，会对外辐射能量，引起EMI问题，辐射的大小与环路面积呈正比。

（注意：当芯片引脚设置不足以让我们同时兼顾输入环路与输出环路最小时，对于BUCK而言，应优先考虑输入部分回路布线最优化。因为输出回路中电流是连续的，而输入回路中电流是跳变的，会产生较大的di/dt，会引起EMI问题的可能性更高。如果是BOOST芯片，则应优先考虑输出回路布线最优化。）学硬件，熟能生巧，理论联系实际，做整理多总结吧！

2、输入电容的配置

① 对于BUCK芯片而言，要想使输入环路尽可能小，输入电容应尽可能靠近芯片引脚放置；

② 为了让电容滤波效果更好，让电源先经过输入电容，再进入芯片内部；

③ CIN使用的大容量电容器，一般情况下频率特性差，所以要与CIN并联频率特性好的高频率去耦电容器CBYPASS；

④ 电流容量小的电源（IO≤1A）场合，容量值也变小，所以有时可用1个陶瓷电容器兼具CIN和CBYPASS功能；