DC-DC电源中,什么是功率地?

功率地(PGND,Power Ground):专门给开关电源“大电流、高频脉动电流”回流使用的地

主要连接:

  • DC-DC 输入电容负端

  • DC-DC 输出电容负端

  • 开关管、续流二极管或同步整流MOS

  • 电感、电流采样电阻

  • DC-DC芯片的功率地引脚

可以理解为:PGND 负责承担 DC-DC开关过程中变化很快、幅度较大的电流回路

为什么要单独叫功率地?

DC-DC工作时,电感、电容、开关管之间会有很大的高频脉动电流。这个电流经过地线时,会产生:

即使地线电阻很小,只要电流变化很快,地线寄生电感也会产生明显噪声。

如果这部分回流直接和ADC、基准电压等电路混合、就可能导致噪声过大。

地类型

主要用途

电流特点

PGND

DC-DC、功率器件、电感、输出电容

大电流、高频脉动

AGND

ADC模拟输入、前放、基准源、探测器信号

小信号、低噪声要求高

DGND

FPGA、MCU、Flash、数字接口

数字开关回流、电流变化快

HV_GND

高压模块或高压控制回路

可能有高压纹波和泄漏电流

PCB如何处理?

不是说把地全部隔开,而是:

  1. DC-DC输入电容、开关芯片、电感、输出电容尽量靠近放置

    让高频功率回路面积最小

  2. 输入/输出电容负端优先回到PGND区域

  3. DC-DC远离ADC、基准源等敏感器件

  4. PGND 与AGND /DGND 在受控位置链接(可以用0Ω、磁珠单点连接)

  5. 不要让高速数字回流或DC-DC 回流跨越模拟输入区域

DC-DC的高频回流尽量在PGND局部闭合;AGND 只服务于模拟前端和ADC敏感模拟部分。