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BUCK输入环路和输出环路哪个更重要?

工程师看海 来源:工程师看海 作者:工程师看海 2024-09-24 14:24 次阅读

我们常听说电源的输入、输出电容以及电感要紧挨着芯片布局,以降低EMI等问题,如果输入、输出环路布局冲突的话,对于BUCK而言应优先保证输入电容靠近IC,知其然更要知其所以然,那么工程师看海在这里就深入介绍一下:为什么BUCK要优先考虑输入电容布局?

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以上图为例, BUCK开关电源在一个开关周期内有两个工作状态,分别对应两条电流回路。

状态1:当S1导通、S2断开时,电流流经的回路如图中红色的环路1(Ci->S1->L->Co)所示,流过红色环路1的电流I1是离散的脉冲式电流;

状态2:当S1断开、S2导通时,电流流经的回路如图中蓝色的环路2(L->Co->S2)所示,流过蓝色环路2的电流I2也是离散的脉冲式电流。

需注意:在这两个状态下,流过各自环路的电流都是离散电流,但是环路1和环路2有重叠的部分,环路2即为重叠的部分,从而导致环路2的总电流(电感电流Il=I1+I2)是连续的三角波电流。因此,环路1的电流变化速度dI/dt将远大于环路2,环路1将存在更多的高频噪声,这就是BUCK要优先将输入电容尽可能地靠近芯片,缩短输入环路面积从而减少EMI噪声的原因。

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在芯片下面铺设地平面可以进一步降低环路面积,从而更好地抑制EMI问题。

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以双路降压BUCK电源(转换器)MPQ2122为例,推荐PCB layout布局将输入电容尽可能近地靠近芯片的IN和GND引脚,从而减小输入环路面积,降低EMI噪声。

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