什么是DC-DC?如何对DC-DC进行PCB设计?

DC-DC是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置，DC-DC电源模块广泛应用于各个领域。为增进大家对DC-DC的认识，本文将对DC-DC以及DC-DC的PCB设计予以介绍。如果你对DC-DC具有兴趣，不妨和小编一起来继续往下阅读哦。

一、DC-DC

DC-DC是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置，其采用微电子技术，把小型表面安装集成电路与微型电子元器件组装成一体而构成。

DC-DC是一种新研制的小型化电源开关模块，它是采用微电子技术，把小型表面安装集成电路与微型电子元器件组装成一体而构成。DC-DC电源模块的使用有利于简化电源电路设计缩短研制周期，实现最佳指标等，可广泛应用于各类数字仪表和智能仪器中。

DC-DC电源模块广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。由于采用模块组建电源系统具有设计周期短、可靠性高、系统升级容易等特点，电源模块的应用越来越广泛。尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广，电源模块的增幅已经超出了一次电源。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用，电源模块功率密度越来越大，转换效率越来越高，应用也越来越简单。

二、DC-DC的PCB设计

DC-DC的电路比LDO会复杂很多，噪声也更大，布局和layout要求更高，layout的好坏直接影响DC-DC的性能，所以了解DC-DC的layout至关重要。

1. Bad layout

EMI，DC-DC的SW管脚上面会有较高的dv/dt， 比较高的dv/dt会引起比较大的EMI干扰;

地线噪声，地走线不好，会在地线上面会产生比较大的开关噪声，而这些噪声会影响到其它部分的电路;

布线上产生电压降，走线太长，会使走线上产生压降，而降低整个DC-DC的效率;

2. 一般原则

开关大电流回路尽量短;

信号地和大电流地(功率地)单独走线，并在芯片GND处单点连接;

① 开关回路短

下图中红色LOOP1为DC-DC高边管导通，低边管关闭时的电流流向;绿色LOOP2的为高边管关闭，低边管开启时的电流流向;

为使这两个回路尽量小，引入更少的干扰，需要遵从如下几点原则：

电感尽量靠近SW管脚;

输入电容尽量靠近VIN管脚;

输入输出电容的地尽量靠近PGND脚;

使用铺铜的方式走线;

为什么要这么做?

走线过细过长会增大阻抗，大电流在此大阻抗上会产生比较高的纹波电压;

走线过细过长会增大寄生电感，此电感上耦合开关噪声，影响DC-DC稳定性，造成EMI问题;

寄生电容和阻抗会增大开关损耗和导通损耗，影响DC-DC效率;

② 单点接地

单点接地，指的是信号地和功率地进行单点接地，功率地上会有比较大的开关噪声，所以需要尽量避免对敏感小信号造成干扰，如FB反馈管脚。

大电流地：L，Cin，Cout，Cboot连接到大电流地的网络;

小电流地：Css，Rfb1，Rfb2单独连接到信号地的网络;

3. 实例

如下给出一个典型DC-DC BUCK电路的layout，SPEC中给出如下几点：

输入电容，高边MOS管，和续流二极管形成的开关回路尽可能小和短;

输入电容尽可能靠近Vin Pin脚;

确保所有反馈连接短而直接，反馈电阻和补偿元件尽可能靠近芯片;

SW远离敏感信号，如FB;

将VIN、SW，特别是GND分别连接到一个大的铜区，以冷却芯片，提高热性能和长期可靠性;

4. 小结一下

DC-DC电路的layout至关重要，直接影响到DC-DC的工作稳定性和性能，一般DC-DC芯片的SPEC都会给出layout指导，可参考进行设计，功率元器件，电容电阻，可上唯样商城，原厂代理，真的赞。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关DC-DC的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。