DCスイッチング電源のレイアウト設計の概要
DC-DC のレイアウトは非常に重要であり、製品の安定性と EMI の影響に直接影響します。 経験/ルールの概要は次のとおりです。
1. フィードバック ループを適切に処理します (上図の R1-R2-R3-IC_FB&GND に対応)、フィードバック ラインがショットキーの下を通過しないようにしてください。インダクタ (L1) の下を通らないでください。大きなコンデンサの下を通らないでください。大電流ループに囲まれないでください。必要に応じて、安定性を高めるためにサンプリング抵抗と 100pF のコンデンサを使用できます (ただし、トランジェントは少し影響を受けます);
2. フィードバック ラインは太くなく細くする必要があります。これは、ラインが太ければ広いほど、アンテナ効果がより顕著になり、ループの安定性に影響を与えるためです。 通常は6-12ミルワイヤを使用します。
3. すべてのコンデンサはできるだけ IC の近くに配置する必要があります。
4. インダクタンスは、仕様指数の 120-130 パーセントの容量に従って選択されます。効率と過渡状態に影響を与えるため、大きすぎてはなりません。
5. コンデンサは仕様の 150% の容量に従って選択されます。 チップセラミックコンデンサを使用する場合、22uFを使用する場合は、10uFを2つ並列に使用した方が良いでしょう。 コストを重視しない場合は、コンデンサを大きくすることができます。 特別な注意事項: 出力コンデンサにアルミ電解コンデンサを使用する場合は、低周波フィルタ コンデンサだけを配置するのではなく、高周波で低抵抗のコンデンサを使用することを忘れないでください。
6. 大電流ループの囲まれた領域をできるだけ小さくします。 縮小するのが不都合な場合は、銅を使用して細いスリットを形成します。
7. 重要な回路には熱抵抗パッドを使用しないでください。冗長な誘導特性が生じる可能性があります。
8. グランドプレーンを使用する場合は、入力スイッチングループの下のグランドプレーンの完全性を維持するようにしてください。 この領域でグランド プレーンを切断すると、グランド プレーンの有効性が低下し、グランド プレーンを介した信号ビアでもインピーダンスが増加します。
9. ビアホールを使用して、デカップリング コンデンサと IC グランドをグランド プレーンに接続することができ、ループを最小限に抑えることができます。 ただし、ビアのインダクタンスは約 0.1~0.5nH であり、ビアの厚さと長さによって異なり、合計のループ インダクタンスが増加する可能性があることに注意してください。 低インピーダンス接続の場合は、複数のビアを使用する必要があります。
上の例では、グランド プレーンへの追加のビアは C IN ループの長さを短縮するのに役立ちませんでした。 しかし、別の例では、最上層のパスが非常に長いため、ビアホールを介してループ面積を減らすことが非常に効果的です。
10. グランド層を電流リターンの経路として使用すると、グランド層に多くのノイズが導入されることに注意してください。 このため、ローカル グランド層を分離し、低ノイズ ポイントを介してメイン グランドに接続することができます。
11. グランド層が放射ループに非常に近い場合、ループに対するシールド効果が効果的に強化されます。 したがって、多層 PCB を設計する場合、完全なグランド プレーンを 2 番目の層に配置して、大電流が流れる最上層の真下に配置することができます。
12. シールドされていないインダクタは大量の磁束漏れを生成し、他のループやフィルタ コンポーネントに侵入します。 ノイズに敏感なアプリケーションでは、半シールドまたは完全シールドのインダクタを使用し、敏感な回路やループをインダクタから遠ざける必要があります。
