详解非隔离型降压转换器布局要点与选型建议

在现代电源设计中，非隔离型降压（Buck）转换器因其高效率和结构简单而被广泛应用于各类电子系统中。然而，在实际应用中，工程师需充分理解其工作原理、关键环路特性及PCB布局技巧，以实现最佳性能。

降压型转换器的基本功能是将高于输出电压的输入电压高效地转换为较低的稳定输出电压。典型的应用包括从5V或12V总线电压降压至处理器核心所需的1V左右供电。但需要注意的是，由于最小占空比限制的存在，这类拓扑在面对大压差场景（如50V转1V）时存在局限性，特别是在固定频率控制模式下。

如上图展示了典型的同步整流Buck电路结构，并通过颜色标记区分了不同状态下的电流路径：

红色环路：S1导通期间形成的输入电流路径。该节点为高噪声源，易受开关动作影响，应尽量缩短走线长度；

蓝色环路：S1关断、S2导通期间的续流路径。此部分连接LC滤波器，噪声相对较低；

橙色节点：上下桥臂开关切换产生的高频电压变化点，容易产生电磁干扰（EMI），布局时应优先处理；

绿色环路（热环路）：包含快速变化的电流（高di/dt），尤其在输入侧更为明显。热环路面积越小，越有助于抑制高频噪声辐射。

为了优化Buck转换器的性能，工程师在进行PCB设计时应特别注意以下几点：

输入电容靠近VIN引脚放置，以减小热环路面积；

敏感模拟信号远离高dv/dt节点；

采用多层板设计，合理安排GND层以降低噪声耦合；

关键信号线使用屏蔽走线或地平面隔离。

在器件选型方面，若系统要求宽输入电压范围、高效率且对输出噪声敏感，推荐选择具备低静态电流、集成MOSFET以及优化EMI设计的同步整流Buck IC。代理销售ADI(亚德诺)旗下全系列IC电子元器件-中芯巨能为您推荐一些典型推荐型号及其特点：

LT8618：支持最高65V输入，100mA输出能力，适用于空间受限的小型化设计；

LT8604C：42V输入/120mA输出，同步整流架构，具有良好的轻载效率；

MAX17530：超小型封装，支持42V输入、25mA输出，适合高密度电源模块；

LT8609S：42V输入/2A输出，采用Silent Switcher 2技术，显著降低EMI干扰，适合对噪声敏感的应用场景。

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此外，对于采用内部补偿的Buck控制器，当占空比超过50%时可能需要外部调整补偿参数，以避免低频振荡带来的稳定性问题。因此，在设计过程中应结合负载变化情况评估环路响应，并适当调整反馈网络。

综上所述，掌握Buck转换器的关键布局原则与选型策略，是实现高性能电源系统的基础。随着对能效与EMI要求的不断提升，未来的Buck芯片将继续向高集成度、智能化方向发展，为工程师提供更优的设计体验。