本應用筆記解釋了如何布局MAX20021/MAX20022汽車四通道電源管理IC（PMIC），以最大限度地提高性能并降低輻射。提供了四層布局的示例圖像。

介紹

良好的PCB布局至關重要，尤其是在使用MAX20021或MAX20022等高頻開關穩壓器時。優化的布局可提供干凈的輸出電源，并節省調試電磁干擾 （EMI） 室中輻射問題的時間。本應用筆記概述了電路中優化布局可帶來最大優勢的一些關鍵領域。

一般布局指南

最小化每個輸出的輸入電容 （C5–C8）、電感 （L1–L4） 和輸出電容 （C1–C4） 的走線環路面積。

將 VA 輸出電容 （C9） 盡可能靠近引腳 26 （VA） 和引腳 24 （GND） 放置，引腳和電容器之間不要有任何過孔。這是IC的模擬電源;此連接上的任何電感都會增加模擬電源上的噪聲，進而增加 LX［1：4］ 輸出上的抖動。

較短的跡線比較寬的跡線更好。

優化交流-直流電流路徑

為了最大限度地降低輻射，MAX20021/MAX20022無源元件的布局至關重要。存在電流階躍變化的路徑被視為交流電流路徑。通過消除電流在開關周期的ON和OFF部分流動的路徑，可以看到這些交流電流路徑。在ON和OFF周期內有電流流過的路徑被視為直流電流路徑。

交流電流路徑

MAX20021同步DC-DC轉換器具有三個無源元件（C1、C5、L1），直接用于開關電流路徑中的每個輸出。這三個組件對排放和設備性能的影響最大。圖1和圖2顯示了OUT1的ON和OFF周期期間的開關電流路徑;圖3顯示了di/dt最高的兩條電流路徑之間的差異。優化組件 C5 的布局是最高優先級，其次是針對 L1 和 C1 進行優化。

圖1.PMOS 開啟時的 OUT1 電流。

圖2.打開DMOS時的OUT1電流。

圖3.OUT1 交流電流顯示差異。

擴頻

當良好的布局不足以通過客戶要求的輻射測試時，可以訂購啟用擴頻時鐘的MAX20021/MAX20022。與標準版本相比，支持擴頻的器件可將FM頻段噪聲降低多達12dB。

示例：四層 PCB 布局

圖 4 到 7 顯示了使用上述準則的四層布局示例。

圖4.四層 PCB 布局示例 — 頂層。

圖5.四層 PCB 布局示例 — PGND 層。

圖6.四層 PCB 布局示例 — VSUP 層。

圖7.四層 PCB 布局示例 — 底層。

結論

正確布局MAX20021/MAX20022開關穩壓器的關鍵無源元件（圖8）有助于將源頭的噪聲和輻射降至最低。這在項目的認證階段節省了寶貴的時間和精力。

圖8.用于PCB布局的原理圖。

審核編輯：郭婷