MAX20021/MAX20022 PCB布局指南

摘要：本应用笔记解释如何设计用于车载供电的四通道电源管理IC(PMIC) MAX20021/MAX20022，在降低辐射的同时获取最佳性能。文中给出了电源管理电路的四层板设计布局。

介绍

合理的PCB布局至关重要,尤其是在高频开关型稳压器(例如，MAX20021/MAX20022)的设计中。经过优化的PCB布局可以提供干净的输出，并简化电磁干扰(EMI)测试中的调试工作。本文介绍了一些优化电路布局的关键区域，确保提供最佳性能。

总体布局设计指南

1.使输入电容(C5-C8)、电感(L1-L4)和输出电容(C1-C4)形成的环路面积保持最小。

2.VA输出电容(C9)尽可能靠近引脚26(VA)和引脚24(GND)放置，电容与引脚之间不要有过孔。该引脚为IC的模拟供电输入，引线上产生的任何电感都将增加模拟噪声，从而增大LX[1:4]的输出抖动。

3.优先使用尽可能短的走线。

优化AC-DC电流通路

为降低电磁辐射，MAX20021/MAX20022外围的无源元件布局非常关键。存在电流阶跃变化的路径称为交流路径，出现在开关通/断操作的时刻。开关接通/断开(ON/OFF)之后，电流流过的路径为直流路径。

交流路径

MAX20021同步整流DC-DC转换器每路输出的开关电流路径上具有三个无源器件(C1、C5、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所示为OUT1在ON/OFF期间的开关电流路径;图3为两个电流路径的差异，具有最大di/dt。应优先考虑C5的布线，其次是L1和C1布线。

图1.PMOS导通时OUT1的电流路径。

图 2.DMOS导通时OUT1的电流路径。

图 3.OUT1交流路径差异

扩频

如果改善布线无法通过用户的辐射标准测试，可以定制具有时钟扩频的MAX20021/MAX20022产品，扩频器件与标准版本器件相比,能够使FM频带的噪声降低12dB。有关定制扩频器件的流程，请参考器件数据表的相关说明。

举例：四层PCB设计布局

图4-图7是根据上述布线指南制作的四层板示意图。

图4. 四层板布线–顶层

图5. 四层板布线–PGND层

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图6. 四层板布线–VSUP层

图7.四层板布线-底层

结论

针对开关稳压器MAX20021/MAX20022(图8)的外围元件进行合理布局，有助于从源头降低噪声和电磁辐射，节约项目评估阶段的宝贵时间，缩短产品研发周期。

表一. 元器件列表

图8.PCB布板原理图