在电路板上具有战略意义的位置灵活部署转换器的能力也很重要 —— 以大电流负载点(POL)模块为例，处于邻近负载的最佳位置可降低导通压降并改善负载瞬态性能。
请细看图1中外形微缩的降压型转换器的功率级布局。作为一个嵌入式POL模块实施方案，它采用了一个全陶瓷电容器设计、一个高效屏蔽式电感器、若干垂直堆叠的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、一个电压模式控制器以及一个具有2盎司覆铜的六层PCB。
图1：25A同步降压型转换器PCB布局和实施方案
本设计的主要原则是实现高功率密度和低材料清单(BOM)成本。它总共占用的PCB面积为2.2cm2(0.34in2)，每单位面积产生的有效电流密度为11.3A/cm2(75A/in2)。3.3V输出时每单位体积的功率密度为57W/in2(930W/in3)。
为达到高功率密度，通常的做法是增加开关频率。相比之下，您可通过具有战略意义的组件选择来实现小型化，同时保持300kHz的较低开关频率，旨在减少MOSFET开关损耗和电感器磁芯损耗等与频率成比例的损失。表1列出了本设计的基本组件。
动力传动系部件
封装和外形(mm)
推荐的焊盘图案外部尺寸(mm)
CSD86350Q5D NexFETÔ电源块
5.0 x 6.0 x 1.5 (SON5x6)
5.15 x 6.24
LM27402 3V-20V脉宽调变(PWM)控制器
4.0 x 4.0 x 0.8 (WQFN-16)
4.2 x 4.2
0.68µH、1.6mΩ、33A滤波器电感器
11.5 x 10.3 x 4.0
4.1 x 13.6
22μF输入和47μF输出X5R电容器
2.0 x 1.25 x 1.35 (0805)
2.2 x 1.3
终端连接
2.0 x 3.0
2.0 x 3.0(在主机板上)
表1：POL模块组件、封装大小和推荐的焊盘尺寸
高密度PCB设计的价值主张
显然，PCB是一个设计中的重要(有时是最昂贵的)组件。为高密度DC/DC转换器精心策划并认真实施的PCB布局的价值主张在于：
在空间受限型设计(缩减的解决方案体积和占位面积)中实现更多的功能。
减小开关环路的寄生电感，有助于：
减少功率MOSFET电压应力(开关节点电压尖峰)和鸣响。
降低开关损耗。
减少电磁干扰(EMI)、磁场耦合和输出噪声信号。
额外的容限可确保在输入轨瞬态电压干扰中安然无恙(特别是在宽VIN范围的应用里)。
增加可靠性和稳健性(降低组件温度)。
通过缩小PCB、减少滤波组件并去除缓冲器来节约成本。
与众不同的设计可提供竞争优势、赢得客户关注并增加收入。
公平地说，PCB布局可决定一个开关功率转换器最终实现的性能。当然，不必花无数个小时为EMI、噪声、信号完整性以及与较差布局相关的其它问题进行调试，这会让设计人员感到非常高兴。
其它资源：
在EDN上阅读《DC/DC转换器PCB布局》的第1部分、第2部分和第3部分。
观看有关高密度降压型转换器解决方案显著特点的视频。
查看来自PowerLab参考设计库的这些高密度设计的原理图、布局和测试报告：
外型小巧的高效112W同步降压型TI Designs参考设计。
企业开关应用里适合中央处理器(CPU)内核电源的高功率密度稳压器模块TI Designs参考设计。
电感器置顶的高功率密度12Vin、100W同步DC/DC步降(降压)型转换器TI Designs参考设计。
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