我們常聽說電源的輸入、輸出電容以及電感要緊挨著芯片布局,以降低EMI等問題,如果輸入、輸出環路布局沖突的話,對于BUCK而言應優先保證輸入電容靠近IC,知其然更要知其所以然,那么工程師看海在這里就深入介紹一下:為什么BUCK要優先考慮輸入電容布局?
以上圖為例, BUCK開關電源在一個開關周期內有兩個工作狀態,分別對應兩條電流回路。
狀態1:當S1導通、S2斷開時,電流流經的回路如圖中紅色的環路1(Ci->S1->L->Co)所示,流過紅色環路1的電流I1是離散的脈沖式電流;
狀態2:當S1斷開、S2導通時,電流流經的回路如圖中藍色的環路2(L->Co->S2)所示,流過藍色環路2的電流I2也是離散的脈沖式電流。
需注意:在這兩個狀態下,流過各自環路的電流都是離散電流,但是環路1和環路2有重疊的部分,環路2即為重疊的部分,從而導致環路2的總電流(電感電流Il=I1+I2)是連續的三角波電流。因此,環路1的電流變化速度dI/dt將遠大于環路2,環路1將存在更多的高頻噪聲,這就是BUCK要優先將輸入電容盡可能地靠近芯片,縮短輸入環路面積從而減少EMI噪聲的原因。
在芯片下面鋪設地平面可以進一步降低環路面積,從而更好地抑制EMI問題。
以雙路降壓BUCK電源(轉換器)MPQ2122為例,推薦的PCB layout布局將輸入電容盡可能近地靠近芯片的IN和GND引腳,從而減小輸入環路面積,降低EMI噪聲。
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