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2021.12.08 DC/DC

귀환 경로의 배선

승압 DC/DC 컨버터의 기판 레이아웃

이번에는 귀환 경로의 배선에 대해 설명하겠습니다.

귀환 경로의 배선

승압 DC/DC 컨버터의 전류 경로」에서 확인한 바와 같이, 회로 배선에는 입력이나 출력에 관련된 큰 전류가 흐르는 경로와, 제어 등을 목적으로 작은 전류만 흐르는 경로가 있습니다. 일반적으로 작은 전류만 흐르는 경로는 신호계입니다. 출력전압을 FB (피드백) 단자에 되돌리는 귀환 경로의 배선과, 전원 IC에 따라 달라지지만 ON / OFF 제어하는 enable이나 셧다운 단자 등에 대한 신호 배선이 있습니다.

신호계의 배선에서 특히 주의가 필요한 것은 귀환 경로의 배선입니다. 이 배선은 출력전압 안정화를 위해 출력 라인에서 FB 단자로 출력전압을 피드백하는 배선으로, 출력전압 설정용 분압 저항을 통해 IC 내부의 에러 앰프의 입력에 접속되므로 임피던스가 높은 라인이 됩니다. 라인 임피던스가 높으면 노이즈가 유입되기 쉬워지고, 귀환 경로의 배선에 노이즈가 유입되면 출력전압에 오차가 발생하여, 동작이 불안정해지는 경우가 있습니다.

귀환 경로 배선 시 주의해야 할 점은 하기와 같습니다. 하기 왼쪽 회로도는 단순한 결선을 표시한 회로도이며, 오른쪽은 (a)~(d)의 4가지 주의점에 해당되는 부분과 배선 이미지를 반영한 회로도입니다.

  • (a) 귀환 신호를 입력하는 IC의 FB 단자는 일반적으로 임피던스가 높으므로, 이 FB 단자와 R1 및 R2로 구성된 저항 분압 회로는 짧은 배선으로 접속한다.
  • (b) 출력전압을 검출하는 부분은 출력 콘덴서 COUT의 양 끝이나, 출력 콘덴서보다 뒤에 접속한다.
  • (c) 저항 분압 회로의 배선은 평행하고, 최대한 가깝게 배선하는 것이 노이즈 내성 면에서 좋다.
  • (d) 인덕터 L 및 다이오드 D2로부터 거리를 두고 배선한다. 인덕터 및 다이오드의 바로 밑이나, 전력계 배선과 평행하게 배선해서는 안 된다. 다층 기판 역시 동일하다.

키 포인트

・귀환 경로 배선은 임피던스가 높아 노이즈가 유입되기 쉽다.

・귀환 경로 배선에 노이즈가 유입되면, 출력전압에 오차가 발생하거나, 동작이 불안정해지는 경우가 있다.

・귀환 경로의 배선 시에는 본문에 기재한 4가지 포인트에 주의한다.

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