開(kāi)關(guān)電源布局

以Buck電路為例，不管開(kāi)關(guān)管是由閉合-打開(kāi)還是打開(kāi)-閉合，電流發(fā)生瞬變的部分都如圖（c）所示，它們是會(huì)產(chǎn)生非常豐富的諧波分量的上升沿或下降沿。

通俗的講，這些會(huì)產(chǎn)生瞬變的電流跡線（trace）就是所謂的“交流”（AC current），其余部分是“直流”（DC current）。當(dāng)然這里交直流的區(qū)別不是傳統(tǒng)教科書(shū)上的定義，而是指開(kāi)關(guān)管的PWM頻率只是“交流”FFT變換里的一個(gè)分量，而在“直流”里這樣的諧波分量很低，可忽略不記。所以儲(chǔ)能電感屬于“直流”也就不奇怪，畢竟電感具有阻止電流發(fā)生瞬變的特性。

因此，在開(kāi)關(guān)電源布局時(shí)，“交流”跡線是重要和較需要仔細(xì)考慮的地方。這也是需要牢記的基本定律（only basic rule），并適用于其它法則和拓?fù)?。下圖表示了Boost電路電流瞬變跡線，注意它和Buck電路的區(qū)別。

1inch長(zhǎng)，50mm寬，1.4mil厚（1盎司）的銅導(dǎo)線在室溫下的電阻為2.5mΩ，若流過(guò)電流為1A，則產(chǎn)生的壓降是2.5mV，不會(huì)對(duì)絕大部分IC產(chǎn)生不利影響。然而，這樣1inch長(zhǎng)的導(dǎo)線的寄生電感為20nH，由V=L*dI/dt可知，若電流變化快速，可能產(chǎn)生很大的壓降。

典型的Buck電源在開(kāi)關(guān)管由開(kāi)-關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬變電流是輸出電流的1.2倍，由關(guān)-開(kāi)是產(chǎn)生的瞬變電流是輸出電流的0.8倍。FET型開(kāi)關(guān)管的轉(zhuǎn)換時(shí)間是30ns，Bipolar型的是75ns，所以開(kāi)關(guān)電源“交流”部分1inch的導(dǎo)線，流過(guò)1A瞬變電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生0.7V的壓降。0.7V相比于2.5mV，增大了近300倍，所以高速開(kāi)關(guān)部分的布局就顯得尤為重要。

盡可能地把所有外圍器件都緊密地放在轉(zhuǎn)換器的旁邊，減少走線的長(zhǎng)度會(huì)是較理想的布局方式，但限于極其有限的布局空間，實(shí)際往往做不到，因此有必要根據(jù)瞬變壓降的嚴(yán)重程度按優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行。

對(duì)Buck電路，輸入旁路電容須盡可能靠近IC放置，接下來(lái)是輸入電容，較后是二極管，采用短而粗的跡線將其一端與SW相連，另一端與地相連。

而對(duì)Boost電路布局來(lái)說(shuō)，則是按輸出旁路電容，輸出電容和二極管的優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行布局。

電感選取總結(jié)
根據(jù)前面幾節(jié)內(nèi)容的介紹，我們可以按照以下步驟選擇適合的電感：
（1） 計(jì)算Lmin和推薦電感參數(shù)：fo、DCR、ISAT、IRMS；
（2） 在保證（1）的前提下，依據(jù)物理尺寸要求和性價(jià)比，折中選擇：大電感還是小電感，疊層電感還是繞線電感，磁屏蔽電感還是非屏蔽電感。