两步避免在BUCK电路中出现“地弹”

我们在进行硬件设计时，时常会遭遇一些尴尬的事情，反复确认了电路图的设计完全正确，但是做出来的板子却无法正常工作。找来找去查不出问题，最终，我们会怀疑Layout设计是否出了问题，其中在Layout中最容易出现却很难确诊的问题是“ 地弹 ”的问题。

✦ 何为“地弹”？

举个例子：两个人相约下午两点在某地见面，两人都准时抵达了目的地但是没有成功接头。为什么？因为两个人所参考的时钟不一致，一个人参考的是北京时间，而另一个人参考的却是纽约时间。

此类问题在电路设计中就是“地弹”，“地弹”是指两个地平面（系统的参考平面）之间有电压差，当这个电压差足够大的时候，会导致系统的逻辑混乱。

**✦ **两步避免在BUCK电路中出现“地弹”

1） B****UCK电路的典型Layout设计建议

*图1 BUCK电路模型示意图

如图1所示，一个BUCK电路的最低配置是一套上下管（下管也可以是肖特基二极管），输出电感与电容，还有输入电容。

为了避免“地弹”，需要重视安装芯片的旁路电容并正确的Layout。旁路电路的作用是保障DC/DC控制器内部的逻辑电路正常工作。

注意：在某些场合，电路如果非常精简没有旁路电容，在Layout设计就需要将输入电容考虑进来，让其兼任旁路电容。

2）出现“地弹”的原因

图2 关于地弹的一个实际案例

图2是一个实际的关于地弹的案例，在检查Layout设计时，不妨按照图中的思路手绘一个走线的示意图，然后再与图1的标准模型比对，很多问题可以在设计时被避免。

这个设计的主要问题是：

1）没有安装旁路电容；

2）在没有旁路电容的情况下，没有将输入电容Cin兼任旁路电容；

3）Snubber安装位置不正确，没有起到滤除噪音的作用；

4）输入电容的地平面与芯片的地平面之间路径不顺畅，两个地平面之间的阻抗经实测约0.2毫欧。

虽然看起来两个地平面之间的阻抗很小，但是经实测只要负载电流大于500mA，芯片立刻进入保护模式而关断。也就是说，虽然只有0.1毫伏（0.2mOhm*0.5A=0.1mV）的地弹也足以引起芯片内部逻辑错误。

当然，对地弹的忍受程度因芯片设计而异，但是尽量减小地弹是对Layout设计的基本要求。