用于车载供电的四通道电源管理IC PCB布局指南

2013-11-05 11:38:09来源: 互联网

引言

  合理的PCB布局至关重要,尤其是在高频开关型稳压器(例如,MAX20021/MAX20022)的设计中。经过优化的PCB布局可以提供干净的输出,并简化电磁干扰(EMI)测试中的调试工作。本文介绍了一些优化电路布局的关键区域,确保提供最佳性能。

  总体布局设计指南

  使输入电容(C5-C8)、电感(L1-L4)和输出电容(C1-C4)形成的环路面积保持最小。

  VA输出电容(C9)尽可能靠近引脚26 (VA和引脚24(GND)放置,电容与引脚之间不要有过孔。该引脚为IC的模拟供电输入,引线上产生的任何电感都将增加模拟噪声,从而增大LX[1:4]的输出抖动

  优先使用尽可能短的走线。

  优化AC-DC电流通路

  为降低电磁辐射,MAX20021/MAX20022外围的无源元件布局非常关键。存在电流阶跃变化的路径称为交流路径,出现在开关通/断操作的时刻。开关接通/断开(ON/OFF)之后,电流流过的路径为直流路径。

  交流路径

  MAX20021同步整流DC-DC转换器每路输出的开关电流路径上具有三个无源器件(C1、C5、L1)。这三个元件对电磁辐射和器件性能的影响非常大。图1、图2所示为OUT1在ON/OFF期间的开关电流路径;图3为两个电流路径的差异,具有最大di/dt。应优先考虑C5的布线,其次是L1和C1布线。

  

  图1. PMOS导通时OUT1的电流路径。

  

  图2. DMOS导通时OUT1的电流路径。

  

  图3. OUT1交流路径差异。

  扩频

  如果改善布线无法通过用户的辐射标准测试,可以定制具有时钟扩频的MAX20021/MAX20022产品,扩频器件与标准版本器件相比,能够使FM频带的噪声降低12dB。有关定制扩频器件的流程,请参考器件数据表的相关说明。

  举例:四层PCB设计布局

  图4至图7是根据上述布线指南制作的四层板示意图。

  

  图4. 四层板布线–顶层

  

  图5. 四层板布线–PGND层

  

  图6. 四层板布线–VSUP层

  

  图7. 四层板布线-底层

  结论

  针对开关稳压器MAX20021/MAX20022 (图8)的外围元件进行合理布局,有助于从源头降低噪声和电磁辐射,节约项目评估阶段的宝贵时间,缩短产品研发周期。

  表一。 元器件列表

  

  图8. PCB布板原理图

关键字:车载供电  四通道  电源管理  PCB布局

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1105/article_20201.html
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