提升DC/DC转换器效率的PCB优化实战指南

如何通过精准布局提升DC/DC转换器效率

DC/DC转换器的效率直接关系到系统的功耗、发热及续航能力，尤其是在电池供电设备中尤为重要。除了选择高效的拓扑结构（如Buck、Boost、Flyback）外，合理的PCB布局是实现高效率的关键环节。

1. 减少开关节点振铃与电压尖峰

开关瞬间产生的电压尖峰会引发电磁干扰并导致能量损耗。通过缩短开关回路（尤其是从开关管到电感再到地的路径），可以有效抑制振铃现象。使用低电感封装器件（如PowerPAK、DFN）也有助于改善这一问题。

2. 优化电感选型与摆放位置

选择具有较低直流电阻（DCR）和良好屏蔽性能的电感，并将其放置在靠近开关节点的位置，有助于减少电流回路中的能量损失。同时，避免将电感置于通风不良或高温区域，防止磁芯饱和或温升过高。

3. 使用多层板实现电源与地平面完整

在四层以上PCB中，应将电源层和地层作为完整的平面层，以降低阻抗并增强电流承载能力。建议在顶层和底层分别设置独立的电源层和地层，中间两层用于信号布线，形成良好的“电源-地”夹心结构。

4. 控制信号线长度与阻抗匹配

反馈电压采样线应尽可能短且远离大电流路径，以免受到噪声影响。若使用较长走线，可考虑增加屏蔽层或使用差分传输方式。此外，控制引脚（如Enable、Soft-start）应避免长距离走线，防止信号延迟或误触发。

5. EMI滤波与屏蔽措施集成

在靠近输入端加入π型滤波网络（电感+电容+电容），可有效抑制传导噪声。同时，在关键区域（如开关节点附近）添加铁氧体磁珠或使用屏蔽罩，能显著降低辐射干扰，满足EMC标准要求。