BOOST拓撲PCB布線規則

開關電源發展至今，外圍電路已經相當簡潔，特別是 DC-DC 電源系統，通常僅由芯片、電感、肖特基、電容、電阻等幾個器件構成，呈現出一副簡單易用的樣子。但是很多工程師在實際應用時或多或少吃過虧，明明按照原廠提供的電路去制作產品，卻會出現各種各樣的問題，如系統不能正常帶載、電感有噪聲、輸出電壓不穩或波紋過大、產品已經量產但在運行一段時間后出現不良。通常情況下，以上不良現象均是由于前期在繪制 PCB 板時，沒有按照開關電源布線規則來執行造成。當設計產品時，風險最低且最優的辦法是直接將 DEMO 板上的電路走線直接拷貝到自己的產品中，但現實操作中由于種種原因這種做法不可行，需要工程師重新擺放元器件位置，重新進行布線。下面以“圖 1.XL6007 典型電路”為例，簡單介紹 BOOST 拓補電路布線注意事項。

? 步驟 1：輸出電容與肖特基擺放? 對于 BOOST 拓補電路來說，輸出端電流為不連續電流，根據公式 V=L*di/dt 可知，變化的電流會在寄生電感上產生毛刺電壓，若處理不好，此毛刺電壓會影響系統穩定性，并導致 IC 失效。在使用條件不變的情況下，di/dt 基本不會變化，只好通過降低開關電流回路上的寄生電感來降低此毛刺電壓。要降低寄生電感，就要降低電流回路長度，縮短開關電流回路長度的方法是，將輸出端電解電容的正極靠近肖特基的陰極，輸出端電解電容的負極靠近芯片的 GND，芯片的 SW 引腳靠近肖特基的陽極，如“圖 2”所示。這樣最大限度的降低其寄生電感，減少毛刺電壓，提高系統穩定性，并可以降低輻射EMI。

步驟 2：電感與輸入電容的擺放? 對于開關電源來說，輸入端通常采用電解電容與陶瓷電容組合使用（主要是經濟實惠），電容具有儲能與濾波作用，電解電容給芯片提供瞬態電流，確保輸入端電壓不出現較大波動，陶瓷電容用來濾除輸入端高頻毛刺電壓，給芯片內部邏輯電路提供純凈電源。因此在布局過程中，應使陶瓷電容靠近芯片的 VIN 與 GND 引腳，并且注意避免通過過孔進行連接，因為過孔會產生寄生電感，嚴重影響陶瓷電容濾波效果。為減少系統回路上噪聲和電磁輻射，不僅要減少開關電流回路長度，還要縮短大電流回路，并且大電流走線要采用敷銅處理，敷銅不要有銳角，盡量少打彎，盡量不換層，若走線必須得換層處理，需要適當增加過孔數量，這樣可以減少過孔帶來的寄生電感?？梢詫㈦姼锌拷酒?SW，輸入電容靠近電感和芯片的GND，如“圖 3”所示。

步驟 3：反饋電阻擺放及走線? 系統回路中反饋走線也很重要，FB 引腳負責調整，穩定輸出電壓，為防止反饋引腳撿取到電路上噪聲，應盡可能減小FB 引腳節點。針對 FB 節點，需要讓分壓電阻靠近芯片的 FB 與 GND 引腳；并且反饋走線要遠離電感，肖特基，SW 等開關節點，同時用 GND 走線包圍最佳，如“圖 4”所示。

補充：? 部分工程師在制作產品時，為節約成本，會使用單層走線來繪制 PCB 文件。單面板雖然可以節約 PCB 成本，但是不利于 PCB 布線，造成大電流走線回路變長；且同樣長度的走線，在單面板上比在雙面板上產生的寄生電感大 10 倍以上。寄生電感過大，產生的毛刺電壓嚴重影響系統性能，影響系統壽命。建議使用雙面板繪制 PCB 文件，并適當增加過孔數量，減少過孔的寄生參數。

審核編輯：黃飛

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