[发明专利]一种DC-DC电源模块的PCB布局结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种DC-DC电源模块的PCB布局结构。

背景技术

DC-DC电源中因为有大电流存在，其电流回流面积大小决定了对外界电磁辐射的多少。尤其是大于5A的电流，若回流面积过大将影响附近线路的信号，对整机稳定性和电磁兼容性都会有很不利的影响。目前DC-DC电源中上下开关管多同层摆放，电感、输出电容和输入电容大多无序摆放，造成整体占用pcb面积过大。同时，电感和MOSFET因为有大电流的变换，对附近线路和芯片有很强的电磁干扰，过大的面积造成离其它元件或走线很近，这样导致周边更易受干扰。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足而公开了一种DC-DC电源模块的PCB布局结构，其优点在于缩小了DC-DC电源电路的两个大电流回路面积，并且减小了回路对外的电磁辐射，更加有利于周边芯片和走线信号正常通信。

技术方案：为了实现发明的目的，本发明公开了一种DC-DC电源模块的PCB布局结构，电感、上MOSFET、下MOSFET、输入电容以及输出电容；其中，电感、下MOSFET以及输出电容位于第一PCB板面上，上MOSFET以及输入电容位于第二PCB板面上；上MOSFET与输入电容位置相邻，输入电容的接地铺设大面积铜，并通过过孔到相邻的地平面；下MOSFET的漏极与上MOSFET的源极对称叠放，并通过过孔相连；下MOSFET与上MOSFET与电感前端相连，并在连接处铺设大面积铜；输入电容与电感后端相邻，下MOSFET与电感前端相邻；输出电容与电感后端紧邻，并通过铜平面连接，输出电容的接地铺设大面积铜，并通过过孔到相邻的地平面。所述的过孔数量与所需通过电流成正比，1A设置一个过孔；所需铺设的铜面积与所需通过电流成正比，1A铺设40mil以上的铜。

有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的DC-DC电源模块的PCB布局结构缩小了DC-DC电源电路的两个大电流回路面积，并且减小了回路对外的电磁辐射，更加有利于周边芯片和走线信号正常通信。

附图说明

图1为本发明的DC-DC电源模块的第一PCB板面布局结构；

图2为本发明的DC-DC电源模块的第二PCB板面布局结构；

图3为DC-DC电源模块的大电流回路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1、图2所示，电感1、下MOSFET管2以及输出电容3位于第一PCB板面上，上MOSFET管4以及输入电容5位于第二PCB板面上；上MOSFET管4与输入电容5位置相邻，输入电容5的接地铺设大面积铜，并通过过孔到相邻的地平面；下MOSFET管2的漏极与上MOSFET管4的源极对称叠放，并通过过孔相连；下MOSFET管2与上MOSFET管4与电感1前端相连，并在连接处铺设大面积铜；输入电容5与电感1后端相邻，下MOSFET管2与电感1前端相邻；输出电容3与电感1后端紧邻，并通过铜平面连接，输出电容3的接地铺设大面积铜，并通过过孔到相邻的地平面。

因为开关电源通常频率较高，通常为几十KHz-几百KHz，有些甚至为MHz级别，对外干扰信号的频段通常分布在1MHz-300MHz。而根据环天线的特性，如图3所示，第一大电流回路11，即输入电容5—上MOSFET管4—下MOSFET管2—地，以及第二大电流回路12，即下MOSFET管2—输出电容3—地。两个大电流回路构成一个效率极高的环电线，此环路的面积越大则越接近开关电源对外干扰信号的波长。即此回路面积决定了天线的效率，环天线通过辐射，直接影响对外围器件的干扰，并且将降低整机的电磁兼容辐射性能。此外，电感和MOSFET会有大电流的转换，一些大电流应用中会达到几十安培。电感和MOSFET与周围其它零件之间会有寄生电容，寄生电容的大小取决于距离和耦合面积。本发明DC-DC电源模块的PCB布局结构缩小了DC-DC电源电路的两个大电流回路面积，并且减小了回路对外的电磁辐射，更加有利于周边芯片和走线信号正常通信。