PCB per regolatori switching - 2



Posizionamento dei componenti

Un giusto posizionamento dei componenti del regolatore e’ molto importante. Per esempio, il riferimento interno al regolatore deve essere by-passato da un capacitore posto vicino al pin REF, altrimenti il rumore sul riferimento potrebbe sporcare la tensione di uscita. Il terminale di massa del capacitore di bypass deve essere connesso ad una massa "silenziosa" che e’ isolata dalla rumorosa massa di potenza.
Come precedentemente affermato la massa analogica del regolatore e quella del partitore resistivo devono essere connessi ad una massa silenziosa e isolata da quella di potenza.
Perché si deve isolare la massa più rumorosa da quella silenziosa?
Dopo tutto si connetteranno assieme le due masse. Questo isolamento è necessario per prevenire che le correnti di switching ad alti valori (alcuni Ampere con andamento impulsivo) ritornino alla batteria o alimentatore attraverso lo stesso percorso di massa dei segnali di massa aventi valori dell’ordine di centinaia di microampere e con andamento presso che costante. Se ciò accade il percorso di massa di questi segnali sensibili potrebbe essere disturbato. Gli alti valori di corrente di switching attraverso le resistenza e l’induttanza del percorso di massa potrebbero generare una tensione variabile lungo lo stesso percorso. Dando uno sguardo alla sezione di potenza può mostrare come isolarla dal resto del circuito.

La figura 2 mostra i due percorsi di corrente della sezione di potenza del regolatore.

Quando il MOSFET e’ acceso la corrente fluisce attraverso l'anello di ingresso (INPUT LOOP) mentre quando è spento fluisce attraverso l'anello d’uscita (OUTPU LOOP).
Posizionando i componenti, che realizzano i due anelli di ingresso e d'uscita, vicino tra loro, l’elevata corrente rimane circoscritta nella sezione di potenza del regolatore e quindi fuori dai percorsi di ritorno di massa della parte non di potenza.
Cosi CIN, L1, e Q1 che costituiscono il loop di ingresso devono essere vicini tra loro. Anche, CIN, L1, D1, COUT , che costituiscono il loop di uscita, devono essere vicini tra loro.

   

Figura 2. Percorso della corrente di potenza negli anelli di ingresso e uscita

Usando piste corte e larghe per ottenere un layout compatto, si migliora l’efficienza, si riduce il ringing e si aiuta a prevenire le interferenze sulla parte "silenziosa" del circuito
Un layout reale usualmente comporta alcuni compromessi. Questo potrebbe essere il caso in cui si
realizza il layout dei componenti appartenenti ai loop prima descritti.