BUCK開關(guān)電源PCB布局實例

最近有粉絲在看過太陽能充電寶項目后，根據(jù)小編分享的原理圖，自己設(shè)計了PCB，并進(jìn)行了打樣焊接，經(jīng)過調(diào)試后發(fā)現(xiàn)效果并不是很好，在分析了粉絲的PCB后，認(rèn)為是他對BUCK降壓原理理解不夠透徹，PCB布局中出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題。

所以這篇文章再次來回顧下BUCK降壓原理，同時文章中會給出BUCK開關(guān)電源PCB布局實例截圖與PCB文件分享，歡迎大家討論學(xué)習(xí)。

BUCK拓?fù)湓韴D

BUCK開關(guān)電源拓?fù)涔灿袃煞N電路狀態(tài)，當(dāng)MOS管導(dǎo)通時，二極管截止，此時電流的流向如下圖所示。 二極管中無電流流過，可想象此時電路中不存在此二極管。

當(dāng)MOS管關(guān)斷時，由于電感中電流不能突變，所以此時二極管提供了一個續(xù)流回路，起到續(xù)流的作用，此時電路狀態(tài)如下圖所示，二極管起到續(xù)流作用。

在開關(guān)電源正常工作過程中，上述兩種電路狀態(tài)在不斷進(jìn)行高速切換，比如TI的TPS54060A芯片具有100KHz的開關(guān)頻率，這就意味著上圖中兩種電路狀態(tài)以每秒100KHz的頻率進(jìn)行切換著。 這就要求了在PCB布局時應(yīng)該使得續(xù)流回路最短，以滿足高速的電流回路切換。

IC數(shù)據(jù)手冊參考布局

在不少芯片手冊中會給出參考PCB布局，如下兩張圖為TI兩款芯片手冊推薦PCB布局圖，圖中使用紅線指出了續(xù)流回路。 大家在以后設(shè)計中可參考手冊進(jìn)行設(shè)計。

實戰(zhàn)君的電源艱辛摸索路

想想大學(xué)期間做好的機器人控制器在多次上電瞬間電源炸掉的場景，標(biāo)題中的電源艱辛摸索路，一點都不過分。

下面我將會給出我在大學(xué)期間第一次使用開關(guān)電源芯片MP2482DN設(shè)計PCB時的電源布局和現(xiàn)在我在使用MP2482DN芯片時的布局。

大二做機器人比賽時某塊MP2482DN電源PCB板截圖：

在當(dāng)時我是對BUCK原理是一點都不了解的，所以就出現(xiàn)了如上圖所示PCB布局（去除了GND覆銅），從電器連接性來看是完全沒有問題的。 但是PCB布局中續(xù)流二極管，電感，輸出電容在布局時呈一字型排開，完全沒有考慮續(xù)流回路。 由于當(dāng)時電源負(fù)載較輕，沒有出現(xiàn)較大問。 多年后想起來比賽時的場景，在想想在機器人上的電源布局還是有點后怕的。

現(xiàn)在的MP2482DN電源PCB板截圖：

這里的兩塊PCB電源芯片使用的為同一型號。 其中續(xù)流二極管，電感，輸出電容布局與上一張截圖完全不同，充分考慮了BUCK原理，在續(xù)流回路上做到了最短。

看到這里，你應(yīng)該對開關(guān)電源的PCB布局有了新的認(rèn)識了吧！ 希望這篇文章能夠幫到熱愛硬件的你。