PCB レイアウトは、DC/DC コンバータ設計の重要な部分です。基板レイアウトが不適切な場合、パターンの EMI、グランド バウンス、抵抗性電圧降下の原因となり、DC/DC コンバータと周囲の回路の性能が損なわれる可能性があります。このような状態になると、DC/DC コンバータに誤った信号が送信され、レギュレーションが低下したり、不安定になったりする可能性があります。いくつかのシンプルな設計ルールに従うことで、良好なレイアウトを実装できます。図 9-3 に適切なレイアウトの例を示します。

1. スイッチングされる電流ループの面積を最小化します。

   EMI 低減の観点から、図 9-1 に示すように、PCB レイアウト中に高 di/dt パスを最小限に抑えることが不可欠 です。オーバーラップしない大電流ループには高 di/dt 成分が含まれため、入力コンデンサ (C_IN1) を LMZ22005 から離れた場所に配置した場合に、出力ピンに観測可能な高周波ノイズが発生します。そのため、C_IN1 は、LMZ22005 の VIN と PGND の露出パッドにできるだけ近づけて配置します。これにより、高 di/dt の面積が最小化され、放射 EMI が低減されます。入力コンデンサと出力コンデンサのグランド接続はいずれも、PGND 露出パッド (EP) に接続される局所的な最上面プレーンで構成される必要があります。

2. シングル ポイントのグランドを使用する。

   帰還、ソフト スタート、およびイネーブル用部品のグランド接続は、デバイスの AGND ピンに配線する必要があります。これにより、スイッチングされた電流や負荷電流がアナログ グランド パターンに流れるのを防ぎます。グランドが適切に処理されないと、負荷レギュレーションが劣化したり、出力電圧リップルの動作が不安定になったりする場合があります。また、ピン 4 (AGND) と EP/PGND との間に 1 点のグランド接続を提供します。

3. FB ピンへのパターン長を最短にします。

   両方の帰還抵抗 (R_FBT および R_FBB) とフィードフォワード コンデンサ (C_FF) は、FB ピンの近くに配置する必要があります。FB ノードは高インピーダンスであるため、銅箔の面積はできるだけ小さくします。ノイズを拾いにくくするため、R_FBT、R_FBB、C_FF のパターンは、LMZ22005 の本体から離して配線する必要があります。

4. 入力バスと出力バスの接続をできる限り幅広くします。

   これにより、コンバータの入力または出力で生じる電圧降下が低減され、効率が最大になります。負荷での電圧精度を最適化するには、負荷に対する帰還電圧センス パターンを個別にします。それにより、電圧降下が抑えられ、最高の出力精度が得られます。

5. デバイスには十分なヒートシンクを接続します。

   ヒートシンク ビアの配列を使用して、パッドの露出部分を PCB 下面のグランド プレーンに接続します。PCB に複数の銅層がある場合は、これらのサーマル ビアも内部層を熱拡散グランド プレーンに接続するために使用できます。最良の結果を得るには、直径が 8mil 以上のサーマル ビアを 39mil (1.0mm) の間隔で配置した、6 × 10 のビア アレイを使用します。接合部温度が 125℃ 未満に保持されるように、ヒートシンクには十分な銅領域を使用してください。