ASP3605S 是一款高效的同步降壓調(diào)節(jié)器,能夠提供最大 5A 的輸出電流。它支持 4V 至 15V 的輸入電壓范圍,適用于電池供電設(shè)備、汽車電源系統(tǒng)等應(yīng)用。
頻率范圍: 工作頻率可以通過外接電阻調(diào)節(jié),范圍從 800kHz 到 4MHz,允許使用更小的元器件,提高效率。
多相操作: 支持最多 12 相并聯(lián)工作,適用于更高電流需求的場合。
輸出電壓: 輸出電壓可調(diào),具有±1%的精準(zhǔn)度,參考電壓為 0.6V。


電路原理圖
為什么 PCB Layout 對 DC-DC 至關(guān)重要?
高頻開關(guān)產(chǎn)生強(qiáng)烈的瞬態(tài)電流與dv/dt開關(guān)節(jié)點(diǎn)(SW)在開關(guān)瞬間電壓變化很快,產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁場耦合(電場與磁場)。若走線與元件布局不當(dāng),這些能量會耦合到敏感節(jié)點(diǎn)(反饋、控制引腳、模擬地等),導(dǎo)致振蕩、誤觸發(fā)或 EMI 超標(biāo)。細(xì)長走線或離散連接會增加寄生電阻與寄生電感。大電流流過時(shí)產(chǎn)生壓降(降低效率)和尖峰電壓(增加應(yīng)力、產(chǎn)生 EMI、影響穩(wěn)定性)。而且地電位噪聲會破壞小信號參考,功率地(PGND)上的切換噪聲如果通過不合理接地路徑回到敏感地(AGND、FB等),會讓反饋環(huán)路采樣錯誤,造成輸出紋波、穩(wěn)態(tài)誤差乃至不穩(wěn)定。大功率器件需要銅皮和合理散熱路徑。布局差會導(dǎo)致局部過熱,影響長期可靠性和性能。GND走線不當(dāng),強(qiáng)開關(guān)噪聲會在地線上產(chǎn)生共模/差模耦合,影響其它模塊。并且輸入或輸出走線過長會導(dǎo)致壓降,開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗增加。使控制環(huán)路不穩(wěn)定或慢響應(yīng),需要反饋網(wǎng)絡(luò)與補(bǔ)償器件位置遠(yuǎn)離芯片引腳,增加相位延遲或寄生,防止造成振蕩或環(huán)路帶寬下降。
- 最小化開關(guān)回路面積:將電感(L)、高頻輸入電容(Cin)、開關(guān)管(或芯片的 SW 引腳)和續(xù)流器件(回流二極管或同步 MOSFET)放在一起,形成盡可能緊湊的回路。盡量讓電感靠近 SW 引腳,輸入電容靠近 VIN,引腳地(PGND)靠近電容地端。
- 區(qū)分并隔離功率地與信號地(單點(diǎn)或星形連接):功率地(PGND)即承載大電流的地,包含大電流元件的地端(Cin、Cout、L、MOSFET 源極/二極管等)。信號地(AGND):反饋網(wǎng)絡(luò)、補(bǔ)償元件、小信號器件接到這里。在芯片的 GND 引腳或器件地引處(芯片底部的 Exposed pad)進(jìn)行單點(diǎn)連接/橋接,避免功率地噪聲進(jìn)入信號地。
- 采用大面積銅皮接地(鋪銅),減少回路阻抗與電感:使用對地的大銅平面(多層板中至少一層作大銅地平面),將高電流路徑盡量放在同一層或緊鄰層,短而粗的走線+銅皮可以顯著降低寄生。
- 縮短反饋路徑并把補(bǔ)償元件靠近芯片:FB、GND 引腳與反饋電阻、補(bǔ)償電容盡量靠在芯片旁邊,SW 節(jié)點(diǎn)為“噪聲源”,應(yīng)遠(yuǎn)離 FB、EN、SS、COMP、參考電壓等敏感腳。
- 熱管理:給芯片底部的 Exposed pad/散熱焊盤足夠的銅量、加熱孔,并把高功率器件靠近散熱路徑布置。
具體布線建議:典型 BUCK Layout 規(guī)范
輸入側(cè)(VIN、Cin),Cin 應(yīng)緊貼 VIN 引腳并且靠近 PGND:電容正極連 VIN,引腳負(fù)極盡短路徑回到 PGND。若使用多個輸入電容(陶瓷 + 電解 / 鉭),把陶瓷放最靠近 VIN 引腳(高頻濾波),較大容量器件稍后放置以處理低頻紋波。輸入走線盡量粗短,優(yōu)先使用銅皮。開關(guān)SW、L、續(xù)流二極管(或同步 MOS)與輸入電容形成主回路,要求最小面積。想象回路的“幾何面積”越小,產(chǎn)生的磁通和輻射越小。在多層板,主回路可放在同一層或相鄰兩層(用過孔短接)。輸出側(cè)輸出電容的地也靠近 PGND,Cout盡量靠近輸出端和負(fù)載入口,減少輸出走線的分布感抗。如果負(fù)載分布在多處,考慮在各處放置去耦電容以抑制局部突發(fā)電流。反饋與控制網(wǎng)絡(luò)(FB、COMP、EN、SS)將反饋電阻對地與 FB 引腳做成短、直接、獨(dú)立的回路,并且把補(bǔ)償電容/電阻緊靠芯片腳。反饋地(AGND)單獨(dú)引出并在芯片地處與 PGND 匯合(單點(diǎn))。
若為兩層板:盡量使用整面為地(大銅平)并在器件下面鋪地。把功率器件地短接到該地面;信號地通過短線到達(dá)芯片地腳。若為四層板:建議做連續(xù)的地層(例如第2層或第3層),并在第1層放置元件。主回路放在靠近內(nèi)層地或電源層,減小回路的環(huán)路面積與 EMI。

典型BUCK Layout 布局
- 電感放置:靠近 SW 引腳,且與 SW 引腳連線最短。
- 輸入電容:放在 VIN 與 PGND 引腳之間,盡可能貼近封裝引腳。
- 輸出電容:放在 L 與 VOUT 之間,Cout 的地端盡量靠近 PGND。
- 反饋網(wǎng)絡(luò):Rfb1、Rfb2、補(bǔ)償元件靠近芯片 FB 與 GND,引線長度 < 3 mm(視封裝而定)。
- SW 節(jié)點(diǎn):清晰隔離(在 PCB 上做隔離區(qū)),遠(yuǎn)離 FB/COMP/EN/ADC 引腳。
- 地連接:PGND 的大電流回路使用獨(dú)立地銅皮,AGND 的小信號地單點(diǎn)接入芯片 GND。
- 過孔:主回路(例如 L 引腳到內(nèi)層)的過孔數(shù)量足夠,阻抗低;若通過過孔跨層傳輸大電流,過孔要并聯(lián)。
- 散熱:芯片底盤焊盤與內(nèi)層大銅區(qū)通過熱過孔相連(適量、均勻分布)。
審核編輯 黃宇
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