路由降压/升压DC / DC转换器

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我需要一些电源布局方面的帮助。由于我没有必要的经验，因此我将前两次迭代都搞砸了，我想避免再次进行昂贵的运行。

为了完整起见，这是先前的（相关）问题： 降压/升压开关调节器的噪声问题

我的设备由锂离子电池供电，但需要3.3V的工作电压。因此，Vin = 2.7-4.2V，Vout = 3.3V。我决定使用LTC3536降压/升压型开关稳压器：http：//cds.linear.com/docs/en/datasheet/3536fa.pdf

我基本上将参考实现（数据表的第1页）用于1A / 3.3V电源。这是原理图：

在此处输入图片说明

有三个独立的接地层：PGND，来自电池并连接到LTC3536；GND是从引脚3分支出来的信号地，而AGND则用于从GND平面分支出来的模拟传感器等。

这是2层板的最新版本。红色是顶层，蓝色是底层。它与LT的演示板非常接近。我注释了不同的接地平面以及VBATT和VCC。

在此处输入图片说明

设计注意事项

我试图坚持我在数据表中找到的建议以及对上一个问题的回答。如上所述，我使用3个不同的接地层，并使用0欧姆电阻将其单点连接。我尝试使用类似星形的方法来路由VCC。AVCC使用0欧姆电阻连接到VCC。

问题

  1. 先前设计的问题之一是我使用芯片侧面的过孔连接了U3的裸露焊盘。这需要很多空间。我现在意识到LT在其演示板上直接在裸露焊盘下方添加了过孔。我不知道这是可能的-我需要对这些通孔做一些特别的事情吗？
  2. 我对地平面的位置不确定。此刻，GND平面从引脚2/3伸出，并使用0 Ohm电阻连接到AGND和PGND平面。该电阻的放置是一种随机的atm。
  3. 整个电路使用MAX16054软性电源开关IC切换，该IC连接到U3的SHDN（引脚10）。MAX16054连接至VBATT和GND（非PGND）。这可能会引起问题吗？

任何意见将不胜感激！

power-supply  pcb-design  switch-mode-power-supply  boost  buck 
— 阿纳鲁斯基
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— 菲尔·弗罗斯特
— 菲尔·弗罗斯特
@PhilFrost链接的第一个文档很棒。它帮助我了解了SMPS的路由方式。我强烈推荐它。
— 耶稣·卡斯塔尼
@arnuschky我不同意单独的GND。有时会产生更多需要解决的问题。从某种意义上说，SMPS的输出电容器是电路的电源。因此，让我们考虑C17和C18您的电源。它们的Vcc引脚为整个电路供电，但其GND点与电路隔离（好吧，不是隔离，但距离太远）！我认为这是一个很大的问题。为什么不考虑加入PGND和AGND？注意您的反馈轨道。它越过GND分支！将其放在同一电源平面上。
— 耶稣卡斯塔尼
好的，谢谢，我将修复电源平面。我不确定是否应该加入PGND和AGND。我不冒从模拟电路中从SMPS看到电流的风险吗？关于输出电容：根据您的说法，我应该将它们移至GND吗？这与AndyAka在另一个问题中所说的相反。
— arnuschky 2013年

Answers:

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希望我不要与上一个问题的答案有矛盾！！！！

反馈点应尽可能靠近输出引脚。请注意LTC3536文档非组件侧的轨道。

我会在下面使用一个完整的接地平面，但是R7的低压端需要到达引脚2，然后pin2需要将芯片下方的星形点指向本地完整的接地平面。

我不会开通R27（和引脚3）以馈送连接到底部铜线（GND平面）的顶部铜线-我会让（您所说的）GND平面通过R11所在的电源地流过，尽可能接近模拟地平面。

从引脚10开始的走线应尽量保持在顶层，以免打断下方的接地层。

— 安迪（aka）
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嘿，安迪。再次感谢您的评论。当我遇到一些问题时，我开始实施这些更改。我现在重新布局非常接近LT演示板的布局。使用此布局，您的第一个和最后一点是固定的。不幸的是，我不完全理解您对地面飞机的看法。GND平面现在从引脚2/3伸出，并且AGND分别连接到该平面。与R27相同。这样正确吗？
— arnuschky 2013年
@arnuschky您没有跟随gnd飞机的哪一点？
— 安迪（aka）
我不明白的是：我将整个平面用于芯片下方的电源接地（底层）。针脚5和13以及输入和输出端盖在那里连接。如果我只有两层，该如何在芯片下放置另一个用于信号接地的平面（引脚2）？我没有做的是将信号地线（GND平面）进一步移开，将引脚2引至此处并星形连接（请参见4x3通孔块），但是我不确定该星形连接点。
— arnuschky
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GND连接（与PGND相对）没有平面-它们星形指向PGND，并且不得携带与输入电源和输出负载有关的任何电流。PGND是芯片下方和PCB下方的平面。任何连接到“ GND”的组件（例如R7）都连接到引脚2，然后直接路由到PGND。
— 安迪（aka Andy）
我的印象是，我在这里误解了一些实质性的东西。目前，我有3个平面，一个平面用于PGND，转换器的所有大电流路径都应留在该平面上，一个平面用于“正常” GND，该平面提供到所有其他设备（IC等）的接地连接，另一个平面用于AGND，为模拟组件（传感器等）提供接地。GND平面分别连接至PGND和AGND。
— arnuschky
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回答有关U3裸露焊盘中过孔的问题：

如我所担心的，将过孔放入焊盘并不是那么直接。焊料可能会流过通孔，并可能在另一侧造成混乱，并导致组件侧连接不良。例如，请参见以下链接：

也不知道我将如何解决这个问题。LT非常适合使演示板依赖于此。我看到树选项：

  1. 插入过孔（昂贵）
  2. 将过孔从焊盘移开（可能会导致其他问题，因为组件放置得不能足够靠近）
  3. 使通孔直径更小，并希望这足够

这些选项都不是真正令人满意的。:(

— 阿纳鲁斯基
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如果锡膏会沉积在通孔上，那么绝对需要通孔。否则，您将在组装过程中遇到问题。还有其他冒险的选择。在芯片下方开一个较小的阻焊层孔。如图所示，此图像为s3-blogs.mentor.com/tom-hausherr/files/2011/04/…。在这种情况下，您可以将过孔置于焊膏区域之外。（抱歉，这可能不是最好的图像）。您评论的第二个选项是可能的，但我不会尝试第三个。
— 耶稣·卡斯塔尼
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我将选择选项2。由于LT并未明确指出由于热原因通孔必须位于焊盘下方，因此我认为这是可以的。感谢您的答复耶稣。
— arnuschky 2013年
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