基于同步降壓DC/DC調整器的供電模塊設計

TPS54610的PCB線(xiàn)路連接模型?？梢钥吹?，輸入電壓腳VIN都連在一起，通過(guò)輸入旁路電容C1與PGND(電源地)相連，C1為低等效串聯(lián)電阻陶瓷電容。為了減少噪聲的影響，PCB設計時(shí)C1、C2應盡可能靠近VIN和PGND腳。

TPS54610有兩個(gè)地，即電源地PGND和模擬地AGND。電源地連接嘈雜的功率信號，模擬地連接所有噪聲敏感信號。兩個(gè)地之間一旦注入噪聲就會(huì )降低TPS54610的性能，還會(huì )引起控制信號和偏置出現問(wèn)題，尤其在高速電路中表現得尤為明顯。因此，通常將電源地與模擬地分開(kāi)布線(xiàn)，并在一點(diǎn)上相連。用一個(gè)單獨的比較寬的導線(xiàn)作為模擬地，它連接頻率設置電阻R1，慢啟動(dòng)電容C3和偏置電容C4的接地端，并與TPS54610的AGND腳相連。

為了解決TPS54610芯片的散熱問(wèn)題，在其底面有一塊暴露的PowerPAD區，制作PCB板時(shí)應將它與頂層地相接并用過(guò)孔將頂層地與PCB的地相連。過(guò)孔還可以用在輸入和輸出濾波電容的接地端。直接連接到電源地上的器件只有輸入濾波電容和旁路電容、輸出濾波電容和 PGND腳。

PH腳與輸出電感L1相連，由于連接電路是開(kāi)關(guān)節點(diǎn)，所以L(fǎng)1要盡可能地靠近PH腳。另外，PH腳連接在一起的區域要盡可能小以防止過(guò)多的電容耦合。從圖中可以看到，PH腳通過(guò)C8連接到BOOT腳，布線(xiàn)時(shí)C8要盡可能靠近IC，使連線(xiàn)盡可能短。輸出濾波電容C9連接在VOUT和PGND間，其輸出端、L1的輸出端、PH腳和PGND腳之間組成的環(huán)路越小越好。

最后要進(jìn)行布線(xiàn)和敷銅。敷銅時(shí)，輸入輸出信號線(xiàn)應盡量避免相鄰平行，最好加線(xiàn)間地線(xiàn)，以免發(fā)生反饋耦合;電源和地的導線(xiàn)應盡可能用寬線(xiàn)，印制導線(xiàn)的拐彎處一般取圓弧形;盡量避免使用大面積銅箔，必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。

根據上述原則設計出的電路經(jīng)實(shí)際測試，電源各項指標均符合系統要求。其中，輸出的核心電壓VCCINT為1.5V，電流為6A;輔助電壓VCCAUX為3.3V，電流為250mA;輸出驅動(dòng)電壓VCCO為3.3V，電流為5.75A。

FPGA供電模塊的設計，在選擇方案時(shí)，要綜合考慮系統要求、成本、效率、設計靈活性及封裝等眾多因素，做出全面的折衷考慮，既滿(mǎn)足設計要求，又降低設計復雜度和成本。