提高汽車(chē)電源性能、降低電磁輻射
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使用高頻開(kāi)關(guān)穩壓器(如MAX16903/MAX16904)時(shí)，好的汽車(chē)電源PCB布線(xiàn)可以提供更干凈的輸出，并且簡(jiǎn)化電磁干擾(EMI)測試中的調試工作。本文以MAX16903/MAX16904開(kāi)關(guān)穩壓器設計為例，介紹優(yōu)化系統性能的布板原則。
布線(xiàn)通用規則
將輸入電容C3、電感L1和輸出電容C2形成的環(huán)路面積保持在最小。
BIAS輸出電容(C4)盡可能靠近第13引腳(BIAS)和第14引腳(GND)放置，引腳和電容之間不要出現過(guò)孔。這是IC的模擬電源輸入，陰線(xiàn)上的任何電感都會(huì )在BIAS電源引入噪聲，從而增大LX輸出的抖動(dòng)。
使用盡可能短的引線(xiàn)。
優(yōu)化AC-DC電流路徑
為了盡可能降低電磁輻射，MAX16903/MAX16904外圍元件的布局非常關(guān)鍵。電流躍變的路徑稱(chēng)為交流路徑，出現在開(kāi)關(guān)ON/OFF操作時(shí)。開(kāi)關(guān)接通/斷開(kāi)(ON/OFF)之后，電流路徑的電流為直流路徑。
交流路徑
MAX16903同步DC-DC轉換器的開(kāi)關(guān)電流通路需要3個(gè)無(wú)源元件(C2、C3、L1)，這三個(gè)元件對電磁輻射和器件性能的影響非常大。圖1、圖2給出了ON、OFF周期的電流路徑；圖3說(shuō)明了出現最高di/dt的兩個(gè)電流路徑的差異。應優(yōu)先考慮C3的布線(xiàn)，其次是L1和C2的布線(xiàn)。
圖1. PMOS導通狀態(tài)下的OUT2電流路徑
圖2. DMOS導通狀態(tài)下的OUT2電流路徑
圖3. OUT2交流路徑的差別
MAX16903/MAX16904 DC-DC轉換器使用了一個(gè)高邊DMOS管，要求在LX引腳(DMOS源極)產(chǎn)生高于5V的電壓。為了產(chǎn)生該電壓，需要在LX/BST引腳之間連接一個(gè)自舉電容(圖4)，DMOS處于OFF期間，5V BIAS穩壓器對自舉電容C1充電；BIAS輸出還為誤差放大器供電。因此，須盡可能保持干凈(低噪)的BIAS，以免對誤差放大器造成負面影響，在C4和MAX16903/MAX16904之間保持盡可能小的電感，C4應盡可能靠近14腳(GND)和13腳(BIAS)放置，不要增加過(guò)孔。
圖4. 自舉電容交流路徑
對于改善布線(xiàn)也無(wú)法通過(guò)用戶(hù)測試的情況，可以定制具有時(shí)鐘擴頻的MAX16903/MAX16904產(chǎn)品，具有擴頻功能的器件與標準版本的器件相比能夠使FM頻帶的噪聲降低15dB。有關(guān)定制擴頻版本器件的流程，請參考數據手冊中的相關(guān)說(shuō)明。
舉例：兩層PCB板布線(xiàn)，器件采用TSSOP封裝
圖5和圖6按照上述布線(xiàn)原則設計電路板，采用兩層板。
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