在上一篇《DC/DC 轉換器電路設計與開發 — 設計要點》文章中，我們介紹了降壓型與升壓型 DC/DC 轉換器的 PCB 設計要點，分析熱回路優化與 GND 設計方法。

在完成了電路板設計后，開始進入電路板安裝。電路板安裝是實現 DC/DC 轉換器設計的關鍵步驟，本文將闡述安裝過程中的焊接技巧與導通檢查要點，最后使用示波器對 DC/DC 轉換器進行輸出電壓、紋波噪聲及負載電流進行評估。

01安裝電路板

下圖 (圖1) 展示了依據設計完成的電路板正反面。正如設計部分所介紹的，縮短 DC/DC 轉換器的熱回路布線非常重要，以此能夠將外圍元件集中在 IC 附近。此外，有意識地在電路板背面采用寬范圍的 GND，即電路板的參考電壓，以使其穩定 (銅箔部分）。

圖1 電路板正面 (左)；電路板背面 (右)

像這樣考慮各個元件和 GND 的聯系，實施起來非常困難。接下來介紹在實施過程中遇到的一些困難以及注意事項。

02助焊劑 (Flux)

由于本次設計使用通用基板，所有元件均需手工焊接。對于引腳間距細密的 IC (特別是采用 SOP 等封裝并通過 DIP 轉換板適配的情況），焊接是安裝過程中的難點。下圖 (圖2) 展示了 DIP 轉換板上的 IC 焊接狀態對比，左為焊接中，右為焊接后的效果：

圖2 DIP 轉換板上的 IC 焊接狀態對比(左：焊接中；右：焊接后)

在焊接的過程中，為了確保引腳間之間的完整焊接，推薦使用助焊劑 (Flux)。助焊劑是一種焊接促進劑，能顯著改善焊錫流動性，促進焊錫精準附著于焊盤，減少相鄰引腳間短路和虛焊風險。

助焊劑的另一個好處是它很容易用酒精洗掉，助焊劑殘留物可使用浸泡在異丙醇中的清潔布 (如 Kimwipes) 輕松去除，最終呈現如圖 2 右側的干凈效果。

03導通檢查

在安裝過程中及完成后，進行系統性的導通檢查是防止電路故障的關鍵步驟。確認方法很簡單，如下圖 (圖3) 所示，只需將導通檢查器的兩個端子對準測量位置即可。導通時儀器會發出聲音，不導通時不會發出聲音。

圖3 導通檢查

導通檢查關鍵點

建議在焊接完關鍵部分 (如電源輸入、IC 及其外圍元件) 后立即進行局部導通檢查，而非等到所有元件焊接完畢。這有助于快速定位問題點，避免后期排查困難。

對 IC 引腳、DIP 轉換板焊點、電源輸入/輸出端、GND 進行重點檢查。需特別留意相鄰引腳間是否有短路，以及焊點是否與焊盤可靠連接 (無虛焊)。

完成電路板的設計與安裝后，需對其進行系統評估以驗證設計目標是否達成。評估環節對于評估轉換效率、穩定性、噪聲水平及負載能力至關重要。接下來將通過使用示波器進行 DC/DC 轉換器關鍵性能評估。

04評估工具：示波器

在介紹 DC/DC 轉換器的評估之前，先簡單介紹一下示波器。示波器是一種可以檢測電信號時間變化作為波形的裝置，是電源評估時的必備物品，如下圖 (圖4) 所示：

圖4 示波器

示波器在電源評估中的主要作用

輸出電壓的大小測量

輸出電壓的噪聲測量

頻率/周期的測量

輸出電壓上升波形的測量

瞬態響應特性的測量

05確認輸出電壓

首要需要評估的點是：確認轉換器能否穩定輸出目標電壓值。本次設計安裝了 3 種 DC/DC 轉換器的反饋電阻，設計了通過開關輸出 3 種電壓。使用示波器測量輸出電壓波形如下圖 (圖5) 所示，結果顯示各檔位均能精確、穩定地輸出目標電壓。

圖5 輸出電壓波形

接著開始確認噪聲，輸出電壓的純凈度 (主要表現為紋波與噪聲) 是衡量電源質量的關鍵指標。然而，初始測量時難以清晰觀測紋波波形。其原因在于測量設置不當：在測量噪聲時也進行了 DC 測量，沒有很好地擴大波形。

正確方法是：在進行噪聲評估時，需要更細致地觀察波形，想要精確測量微小的交流噪聲分量，需要將示波器通道設置為交流耦合 (AC Coupling) 模式。通過 AC 設置，可以準確觀察波形中心相對于水平的 0V 軸是如何波動的，所以適合噪聲評估。實際測量的結果如下圖 (圖6) 所示：

圖6 波紋電壓波形 (上)、開關波形 (下)

圖片中，上面的波形表示輸出電壓的波形，下面的波形表示開關波形。在輸出電壓波形中，可以觀察到波紋電壓和尖銳的大峰值噪聲，這種尖峰噪聲主要伴隨著開關的打開和關閉而產生。

為了確認尖峰噪聲是否真的與開關動作相關，結合開關波形 (圖 3 下) 一起觀測，對比可見，噪聲的確是在開關導通和關斷時產生。這次的噪聲在后段 IC 的允許范圍內，所以沒有問題，但為了減少高頻的尖峰噪聲，可在負載位置添加 LC 濾波器和鐵氧體珠等進行抑制。

06確認負載電流

示波器不僅可以確認電壓波形，還可以確認電流波形。接下來對驅動電機的轉換器進行測試，下圖 (圖7) 為示波器中輸出電壓及負載電流的波形顯示：

圖7 輸出電壓及負載電流的波形

最初設計預期負載電流為 600mA 左右的負載，但實際測量后發現電流超過 1A。另外，電流波形上升稀疏，這是由于電源的電力供應不足。由此可以發現，示波器不僅可以精確測量輸出電壓精度、分析紋波噪聲特性、驗證負載能力，還可用于診斷故障原因。

07總結

本文主要介紹 DC/DC 轉換器電路板安裝過程中的焊接技巧與導通檢查要點，并使用示波器進行輸出電壓、紋波噪聲及負載電流進行評估。

合理使用助焊劑能有效提升手工焊接質量，尤其適用于精細封裝的 IC。系統性的導通檢查對于保障電路連接正確、避免短路或開路故障、防止器件損壞具有重要作用。

另外，使用示波器可精確測量輸出電壓精度、分析紋波噪聲特性、驗證負載能力及診斷故障原因。通過評估，可確保電路設計滿足性能要求并為優化提供依據。