接地—升壓型DC/DC轉換器的PCB布局

2021年4月19日 14:20
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本文將探討升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中“接地”相關的內容。經常聽到“接地很重要”、“需要加強接地設計”等說法。實際上，在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，沒有充分考慮接地、背離基本規則的接地設計是產生問題的根源。請認識到需要嚴格遵守以下注意事項。另外，遵守這些注意事項不僅局限于升壓型DC/DC轉換器。

接地

首先，模擬小信號接地和電源接地必須分開。原則上，電源接地的布局無需與布線電阻較低、散熱性好的頂層分離。


如果電源接地分開并經由過孔連接在背面，則受過孔電阻和電感器的影響，損耗和噪聲將會惡化。旨在屏蔽、散熱及減少直流損耗而在內層或背面設置接地層的做法，只是輔助接地。


接地—升壓型DC/DC轉換器的PCB布局的圖1

該圖是此次示例的電路板布局。這是頂層的電源接地（PGND，橙色部分）和模擬小信號接地（AGND，淺藍色部分）的基本布局示例。

接地—升壓型DC/DC轉換器的PCB布局的圖2

將接地層設計在多層電路板的內層或背面時，需要特別注意高頻開關噪聲較多的電源接地。如果第二層具有旨在減少直流損耗的電源接地層，請使用多個過孔連接頂層和第二層，以降低電源地的阻抗。

此外，如果在第三層上有公共接地，在第四層上有信號接地，則電源接地與第三和第四層接地之間的連接僅連接高頻開關噪聲較小的輸入電容器附近的電源接地。切勿連接噪聲多的輸出或續流二極管的電源接地。參見下面的截面示意圖。

接地—升壓型DC/DC轉換器的PCB布局的圖3

接地—升壓型DC/DC轉換器的PCB布局的圖4

關鍵要點：

? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，AGND和PGND需要分離。


? 原則上，升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中的PGND配置在頂層而無需分隔。


? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，如果分隔PGND而經由過孔在背面連接，則受過孔電阻和電感的影響，損耗和噪聲將會增加。


? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，多層電路板在內層或背面配置接地層時，需要注意與高頻開關噪聲較多的輸入端和二極管PGND之間的連接。


? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，頂層PGND與內層PGND的連接，要通過多個過孔連接，以降低阻抗，減少直流損耗。


? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，公共接地或信號接地與PGND的連接要在高頻開關噪聲較少的輸出電容器附近的PGND進行，不可在噪聲較多的輸入端或二極管附近的PGN連接。


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