DC / DC转换器怎样为PCB布局（1）

任何DC/DC电源转换器的精心系统设计的基础是精心规划和精心执行的印刷电路板（PCB）布局。优化的布局可带来更好的性能，更低的成本和更快的上市时间。此外，由于更高的可靠性（更低的元件温度），更容易符合法规要求（更低的传导和辐射）以及更高的空间利用率（减少解决方案体积和占地面积），它可以为终端设备用户构成竞争优势。

这个由三部分组成的系列文章的主要目的是仔细研究PCB布局设计，因为它知道它代表了功率转换器之谜的关键部分。这些文章还提供了与PCB设计相关的因素的明确指导，以实现低噪声转换器的实现。使用四开关同步降压 - 升压型DC/DC转换器作为案例研究，使用逐步过程突出显示快速开关，高电流应用的PCB布局考虑因素。这里的真正目的是实用的。 PCB布局是电源工程师最棘手和最具威胁性的话题之一，可以决定实际的设计。

四开关降压 - 升压转换器评测

让我们暂时介绍一下四开关（非反相）同步降压 - 升压拓扑结构。该电路是研究DC/DC转换器PCB布局的极好例子。它有许多应用，包括工业计算，LED照明，RF功率放大和USB供电 [1] 。这种特殊降压 - 升压实现的最引人注目的特性是根据需要采用降压，升压和降压 - 升压转换模式，以在宽输入和输出电压范围内实现高效率。

一种常见的应用场景是从汽车电池电源获得严格调节的12V电压轨。即使电池的直流电压在9V至16V之间变化，也会出现启动/停止，冷启动或负载突降 [2] 的瞬变。此类事件期间的电压可以低至3V或尖峰至42V，有时甚至更高。为了满足这些要求，图1中的原理图说明了功率级和控制器的组件，包括集成栅极驱动器，偏置电源电流检测，输出电压反馈，环路补偿，可编程欠压锁定（UVLO），低噪声特征的抖动和抖动选项。

图1：4开关同步降压 - 升压转换器原理图。

图1中的四个功率MOSFET以H桥配置的降压和升压支路排列，开关节点SW1和SW2通过电感→<子>˚F 的。当输入电压分别恰好高于或低于输出电压时，发生传统的同步降压或升压操作。同时，相反的非开关支路的高侧MOSFET导通作为通过器件。更重要的是，当输入电压接近输出电压时，正在切换的降压或升压支路达到预期阈值。这触发了转换到降压 - 升压转换模式，在这种情况下，降压和升压模式的混合交错，如聚合降压 - 升压效应 [3] 所需。