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基于車載供電的電源管理PCB總體布局設(shè)計

出處:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2019-09-26 15:23:00

引言
  合理的PCB布局至關(guān)重要,尤其是在高頻開關(guān)穩(wěn)壓器(例如,MAX20021/MAX20022)的設(shè)計中。經(jīng)過優(yōu)化的PCB布局可以提供干凈的輸出,并簡化電磁干擾(EMI)測試中的調(diào)試工作。本文介紹了一些優(yōu)化電路布局的關(guān)鍵區(qū)域,確保提供性能。
  總體布局設(shè)計指南
  使輸入電容(C5-C8)、電感(L1-L4)和輸出電容(C1-C4)形成的環(huán)路面積保持。
  VA輸出電容(C9)盡可能靠近引腳26(VA和引腳24(GND)放置,電容與引腳之間不要有過孔。該引腳為IC的模擬供電輸入,引線上產(chǎn)生的任何電感都將增加模擬噪聲,從而增大LX[1:4]的輸出抖動。
  優(yōu)先使用盡可能短的走線。
  優(yōu)化AC-DC電流通路
  為降低電磁輻射,MAX20021/MAX20022外圍的無源元件布局非常關(guān)鍵。存在電流階躍變化的路徑稱為交流路徑,出現(xiàn)在開關(guān)通/斷操作的時刻。開關(guān)接通/斷開(ON/OFF)之后,電流流過的路徑為直流路徑。
  交流路徑
  MAX20021同步整流DC-DC轉(zhuǎn)換器每路輸出的開關(guān)電流路徑上具有三個無源器件(C1、C5、L1)。這三個元件對電磁輻射和器件性能的影響非常大。圖1、圖2所示為OUT1在ON/OFF期間的開關(guān)電流路徑;圖3為兩個電流路徑的差異,具有di/dt.應(yīng)優(yōu)先考慮C5的布線,其次是L1和C1布線。
  

  圖1. PMOS導(dǎo)通時OUT1的電流路徑。
 

  圖2. DMOS導(dǎo)通時OUT1的電流路徑。
 

  圖3. OUT1交流路徑差異。
  擴(kuò)頻
  如果改善布線無法通過用戶的輻射標(biāo)準(zhǔn)測試,可以定制具有時鐘擴(kuò)頻的MAX20021/MAX20022產(chǎn)品,擴(kuò)頻器件與標(biāo)準(zhǔn)版本器件相比,能夠使FM頻帶的噪聲降低12dB.有關(guān)定制擴(kuò)頻器件的流程,請參考器件數(shù)據(jù)表的相關(guān)說明。
  結(jié)論
  針對開關(guān)穩(wěn)壓器MAX20021/MAX20022 (圖8)的外圍元件進(jìn)行合理布局,有助于從源頭降低噪聲和電磁輻射,節(jié)約項目評估階段的寶貴時間,縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。
 

關(guān)鍵詞:PCB

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