如何通过布线技术提高汽车电源的性能

使用高频开关稳压器时，好的汽车电源PCB布线可以提供更干净的输出，并且简化EMI测试中的调试工作。本文以MAX16903/MAX16904开关稳压器设计为例，介绍如何布线以获得最佳的性能，并降低辐射。引言使用高频开关稳压器（如MAX16903/MAX16904）时，好的汽车电源PCB布线可以提供更干净的输出，并且简化电磁干扰（EMI）测试中的调试工作。本文以MAX16903/MAX16904开关稳压器设计为例，介绍优化系统性能的布板原则。布线通用规则将输入电容C3、电感L1和输出电容C2形成的环路面积保持在最小。BIAS输出电容（C4）尽可能靠近第13引脚（BIAS）和第14引脚（GND）放置，引脚和电容之间不要出现过孔。这是IC的模拟电源输入，阴线上的任何电感都会在BIAS电源引入噪声，从而增大LX输出的抖动。使用尽可能短的引线。优化AC-DC电流路径为了尽可能降低电磁辐射，MAX16903/MAX16904外围元件的布局非常关键。电流跃变的路径称为交流路径，出现在开关ON/OFF操作时。开关接通/断开（ON/OFF）之后，电流路径的电流为直流路径。交流路径MAX16903同步DC-DC转换器的开关电流通路需要3个无源元件（C2、C3、L1），这三个元件对电磁辐射和器件性能的影响非常大。图1、图2给出了ON、OFF周期的电流路径;图3说明了出现最高di/dt的两个电流路径的差异。应优先考虑C3的布线，其次是L1和C2的布线。自举交流路径MAX16903/MAX16904DC-DC转换器使用了一个高边DMOS管，要求在LX引脚（DMOS源极）产生高于5V的电压。为了产生该电压，需要在LX/BST引脚之间连接一个自举电容（图4），DMOS处于OFF期间，5VBIAS稳压器对自举电容C1充电;BIAS输出还为误差放大器供电。因此，须尽可能保持干净（低噪）的BIAS，以免对误差放大器造成负面影响，在C4和MAX16903/MAX16904之间保持尽可能小的电感，C4应尽可能靠近14脚（GND）和13脚（BIAS）放置，不要增加过孔。