電源設計技術資訊網站

電源設計支援工具   English   简体中文   日本語   한국어

2021.05.12 DC/DC

接地

升壓型DC/DC轉換器的PCB佈局

本文將探討“接地”相關的內容。經常聽到“接地很重要”、“需要加強接地設計”等說法。實際上,沒有充分考慮接地、背離基本規則的接地設計是產生問題的根源。請認識到需要嚴格遵守以下注意事項。另外,遵守這些注意事項不僅局限於升壓型DC/DC轉換器。

接地

首先,類比小訊號接地和電源接地必須分開。原則上,電源接地的佈局無需與佈線阻抗較低、散熱性好的頂層分離。

如果電源接地分開並經由過孔連接在背面,則受過孔阻抗和電感的影響,損耗和雜訊將會惡化。旨(用意)在遮罩、散熱及減少直流損耗,而在內層或背面設定接地層的做法,只是輔助接地。

該圖是此次範例的電路板佈局。這是頂層的電源接地(PGND,橙色部分)和類比小訊號接地(AGND,淺藍色部分)的基本佈局範例。

將接地層設計在多層電路板的內層或背面時,需要特別注意高頻切換雜訊較多的電源接地。如果第二層具有旨在減少直流損耗的電源接地層,請使用多個過孔連接頂層和第二層,以降低接地的阻抗。此外,如果在第三層上有公共接地,在第四層上有訊號接地,則電源接地與第三和第四層接地之間的連接僅連接高頻切換雜訊較小的輸入電容附近的電源接地。切勿連接雜訊多的輸出或續流二極體的電源接地。參見下面的截面示意圖。

重點:

・AGND和PGND需要分離。

・原則上,將PGND配置在頂層而無需分隔。

・如果分隔PGND而經由過孔在背面連接,則受過孔電阻(阻抗)和電感的影響,損耗和雜訊將會增加。

・多層電路板在內層或背面配置接地層時,需要注意與高頻開關雜訊較多的輸入端和二極體PGND之間的連接。

・頂層PGND與內層PGND的連接,要透過多個過孔連接,以降低電阻(阻抗),減少直流損耗。

・公共接地或訊號接地與PGND的連接要在高頻切換雜訊較少的輸出電容附近的PGND進行,不可在雜訊較多的輸入端或二極體附近的PGN連接。

週邊元件的選擇和PCB佈局