在实现 DC-DC 降压转换器时，电路布局与设计同样重要。糟糕的布局可能会严重削弱出色的设计。
本文将介绍一些最佳布局实践。
以下是需要牢记的一些良好布局的目标。
辐射和感应噪声的控制
减少电路不同部分之间的干扰
减少电路面积
有效的热管理
改善电压调节和电路效率
避免缓冲器等额外的“创可贴”电路
增强稳定性
注意：不要对这些关键路径使用自动布线——手动布线和设计。
电源转换器电路会产生大电流，这些电流在不同阶段在两个主要回路中循环：关断状态和导通状态，具体取决于 MOSFET 开关的状态（见图 1）。
这些环的 3D 几何形状很重要。根据安培定律，在物理环路中运行的电流将形成与电流和环路面积成比例的磁场。然后，根据法拉第定律，该场可以与其他电路环路耦合，在较高频率下耦合程度更高，从而导致有害的串扰。
因此，一般的想法应该是尽量减少这些环路的封闭面积。实现此目的的一种简单方法是使返回路径尽可能与出站路径共线。
想象一个环形天线被压扁成一条垂直线——它将不再是天线。这就是为什么我们将电线绞合在一起以消除耦合噪声的原因。
请注意，如果给定无限大的接地平面，返回电流自然会集中在出站电流的正下方（见图 2）。我们应该从大自然中汲取这一暗示，并提供自然的回归路径；否则，将引入环路并辐射。
电路板的期望结果是出站和返回电流按有序、已知的路径运行。
通常，电路具有多个接地层：例如，模拟、数字和电源。尽管多年来对此的传统看法有所不同，但如果提供了这些自然返回路径，我们就不需要划分地平面。事实上，如果计划外的返回电流必须绕过它很长的路线，分区会使事情变得更糟。
除了智能分区之外，自然电流路径可能是最好的解决方案。
当然，一个关键的考虑因素是电源轨进入或源自电路板的位置。如果这些考虑因素在设计师的控制之下，那么应该选择这些因素来促进良好的布局。请注意，相同的环路原理也应适用于 MOSFET 栅极驱动，因为它也具有大的尖峰电流。
为了进一步控制辐射发射，“20H 规则”规定，对于间距为 H 的层，我们将所有走线与板边缘保持至少 20H。通常需要使用电源过孔将电源路径推至其他层以获得紧凑的布局 - 您只需像管理电源路径中的任何其他元素一样管理这些过孔的影响即可。电感、电阻和过孔总数都会影响路径性能。
敏感的控制电路需要干净的接地。如果我们通过控制器共享的返回路径发送大的脉冲功率返回电流，则会产生电压尖峰，这将扰动控制器的接地，将噪声注入控制电路，这是非常不希望的。我们使用星形接地来避免这种情况（参见图 3）——它使返回路径保持不共享和独立。
在绕过 IC 的电源电压时，始终首先优先考虑高频组件。避免使用过孔并直接连接到 IC 引脚。
考虑 IC 制造商的示例布局（例如评估板）作为指导。但是，请记住，电路板的层叠和设计目标可能与您的不同，例如，在牺牲其他参数的情况下实现最佳热性能。
对于电源走线，宽度、长度和厚度的设计必须限制电压降和走线电感。由于当今的输出电压较低，压降比以往任何时候都更加重要。
我们需要指导的另一个主要定律是电容耦合——彼此靠近的两个板（电路节点）将与板面积和它们之间的距离成比例地耦合，在较高频率和较高接收节点时耦合更多阻抗。
例如，电压反馈是通过将检测引脚连接到输出来实现的，并且该信号应远离开关节点和电感器等噪声源。检测引脚节点为高阻抗，因此更容易受到电容耦合的影响 - 使其尽可能小并与噪声源隔离。介入的直流平面也可以减少耦合。
具有高dv/dt瞬态的节点（例如开关节点）需要保持较小和隔离，同时仍保持足够的电流容量，这样它们就不会成为噪声源。
如果一个电源轨有多个负载点，则需要对传感点放置进行必要的折衷 — 您可以优先选择一个负载或集中放置。如果传感信号是差分的，那很好，但它应该像传输线一样布线。将任何检测电路电阻器放置在 IC 附近。
一块板应该有多少层？更多层数意味着更多布线空间以及更多可提供屏蔽的电源和接地层，但也意味着更多过孔和更高成本。对于现代转换器 IC，您可能应该至少有四层。此外，层数通常不受电源设计人员的控制，而是由其他考虑因素决定。一般来说，层数越少，获得有效布局所需的创意就越多。
布局也受到热考虑因素的影响，最明显的是 IC 和 MOSFET 的导热垫，大部分热量通过导热垫传导到电路板，然后辐射到空气中。热焊盘尺寸和层数、过孔数量、最高环境温度和可用气流都需要考虑。最终，MOSFET 可能需要外部散热器。该数据表将至少提供一个热示例，您可以使用它来指导您的热设计。
另外，一定要知道是否对 IC 焊盘进行电气连接——数据表中并不总是指定。如果有空间，一个不错的技巧是将焊盘延伸到顶层 IC 边缘之外，为您提供一个加热它的地方，以便更容易抬起 IC。
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