兩步避免在BUCK電路中出現(xiàn)“地彈”

我們在進(jìn)行硬件設(shè)計時，時常會遭遇一些尷尬的事情，反復(fù)確認(rèn)了電路圖的設(shè)計完全正確，但是做出來的板子卻無法正常工作。找來找去查不出問題，最終，我們會懷疑Layout設(shè)計是否出了問題，其中在Layout中最容易出現(xiàn)卻很難確診的問題是“ 地彈 ”的問題。

? 何為“地彈”？

舉個例子：兩個人相約下午兩點在某地見面，兩人都準(zhǔn)時抵達(dá)了目的地但是沒有成功接頭。為什么？因為兩個人所參考的時鐘不一致，一個人參考的是北京時間，而另一個人參考的卻是紐約時間。

此類問題在電路設(shè)計中就是“地彈”，“地彈”是指兩個地平面（系統(tǒng)的參考平面）之間有電壓差，當(dāng)這個電壓差足夠大的時候，會導(dǎo)致系統(tǒng)的邏輯混亂。

**? **兩步避免在BUCK電路中出現(xiàn)“地彈”

1） B****UCK電路的典型Layout設(shè)計建議

*圖1 BUCK電路模型示意圖

如圖1所示，一個BUCK電路的最低配置是一套上下管（下管也可以是肖特基二極管），輸出電感與電容，還有輸入電容。

為了避免“地彈”，需要重視安裝芯片的旁路電容并正確的Layout。旁路電路的作用是保障DC/DC控制器內(nèi)部的邏輯電路正常工作。

注意：在某些場合，電路如果非常精簡沒有旁路電容，在Layout設(shè)計就需要將輸入電容考慮進(jìn)來，讓其兼任旁路電容。

2）出現(xiàn)“地彈”的原因

圖2 關(guān)于地彈的一個實際案例

圖2是一個實際的關(guān)于地彈的案例，在檢查Layout設(shè)計時，不妨按照圖中的思路手繪一個走線的示意圖，然后再與圖1的標(biāo)準(zhǔn)模型比對，很多問題可以在設(shè)計時被避免。

這個設(shè)計的主要問題是：

1）沒有安裝旁路電容；

2）在沒有旁路電容的情況下，沒有將輸入電容Cin兼任旁路電容；

3）Snubber安裝位置不正確，沒有起到濾除噪音的作用；

4）輸入電容的地平面與芯片的地平面之間路徑不順暢，兩個地平面之間的阻抗經(jīng)實測約0.2毫歐。

雖然看起來兩個地平面之間的阻抗很小，但是經(jīng)實測只要負(fù)載電流大于500mA，芯片立刻進(jìn)入保護(hù)模式而關(guān)斷。也就是說，雖然只有0.1毫伏（0.2mOhm*0.5A=0.1mV）的地彈也足以引起芯片內(nèi)部邏輯錯誤。

當(dāng)然，對地彈的忍受程度因芯片設(shè)計而異，但是盡量減小地彈是對Layout設(shè)計的基本要求。