Что на цифровой печатной плате может повлиять на выход повышающего преобразователя?

Вот фрагмент из таблицы данных, которой вы должны были следовать. Как видите, ваша плата выглядит так, будто кто-то намеренно использовал каждую рекомендацию задом наперед . Особенно эта трассировка контакта 1 возмутительна. Я предлагаю выбросить существующий дизайн и начать с нуля.

Один совет, который может помочь — не спешите размещать компоненты и начинать трассировку. Во-первых, вращайте и перемещайте компоненты, чтобы максимально сократить длину крысиного гнезда и уменьшить количество пересечений, при этом не забывая о конкретных требованиях к важным трассам.

Обратите внимание, что, хотя схема, предложенная в техническом описании, соответствует большинству правил, она далека от оптимальной. Разместив компоненты ближе и немного повернув здесь и там, большинство дорожек можно сократить как минимум наполовину. Конденсаторы следует переместить ближе к контактам стабилизатора (правила №1 и №3), а тепловые VIA добавить к GND (правило №2). Вот пример такой перестановки:

Еще один совет, относящийся к силовым приложениям, заключается в том, чтобы помнить, что CAD-системы ограничивают максимально возможную ширину дорожки локальными зазорами между штифтами. Итак, после выполнения всех необходимых подключений необходимо дополнить их медными зонами по току и рассеиванию тепла. В качестве альтернативы вы можете выполнить все соединения только с медными зонами, убедившись, что вы отключили их тепловой зазор.

Наконец, как указал @Andyaka, индуктор, который вы использовали, не подходит. Опять же, как будто кто-то взял даташит и сделал обратное тому, что там написано.

Вы позволили себе много вольностей в этом дизайне, особенно в макете, но я думаю, что серьезное беспокойство вызывает то, на что вы непреднамеренно намекнули во 2-м комментарии под вопросом: -

Высокий ток также до 500 мА

Итак, вы ожидаете выходной ток до 500 мА. Это при 12 вольтах, поэтому входной ток усилителя будет намного больше 500 мА. Вы говорите это в другом комментарии: -

Входное напряжение составляет 3,7 вольта (ячейка поставляется), а выходное напряжение должно быть 12 вольт.

Таким образом, если предположить, что выходная мощность составляет 90% от входной мощности, кажется, что ваш входной ток питания от 3,7-вольтовой батареи будет составлять около 1,8 ампер.

Затем вы говорите, что вход усилителя управляется транзистором, и я вижу FMMT720 BJT, где коллектор питает вашу схему повышения. В техпаспорте FMMT720 я вижу этот график, и на нем я обвел красной чертой место, где встречается 1,8 ампера:

Таким образом, если вы не управляете базой на достаточно хорошем уровне, транзистор будет падать на несколько сотен милливольт при подаче 1,8 ампер. Это означает, что напряжение на клеммах, достигающее вашей схемы усилителя, составляет не 3,7 вольт, а, возможно, только 3,4 вольта, и теперь это означает, что ваш входной ток должен составлять около 2 ампер (для поддержания выходной нагрузки), и это приведет к еще большему падению напряжения на транзистор и ничего хорошего не кончится (можно сказать, нисходящая спираль).

А как же индуктор: -

Он рассчитан всего на 0,88 ампера, а это намного меньше, чем 1,8 ампера. Кроме того, необходимо учитывать максимальное сопротивление постоянному току 0,23 Ом. Хорошо, это максимальное значение, но обычно оно может составлять 0,2 Ом, а при токе 1,8 А падение напряжения постоянного тока составляет 0,36 В, что является еще одним снижением входного напряжения питания. Вы могли бы реально работать с эффективным входным напряжением всего 3,0 вольта, и для этого требуется входной ток более 2,2 ампера, чтобы обеспечить нагрузку 500 мА на выходе 12 вольт. Кроме того, в паспорте микросхемы указано, что рекомендуемое максимальное значение индуктивности составляет 22 мкГн; у вас 33 мкГн.

По-моему, этого не будет.

Это настоящий ураган неправильных компонентов, просчетов и ужасной разводки печатной платы.

Делать коммутационный узел длинным — напроситься на неприятности. Просто посмотрите, какой длины дорожка между выводом 1 микросхемы и катушкой индуктивности. Вам нужно сделать эту петлю как можно меньше. И вам нужно разместить входной конденсатор(ы) как можно ближе к входному контакту микросхемы.

Глядя на схему, я не вижу никакого соединения от выходного конденсатора (тот, что слева внизу, рядом с большим диодом) к GND. Без какого-либо выходного конденсатора вы не можете получить регулируемый выход, когда выход загружен.

И вы просто любезно спрятали заливку GND, чтобы мы могли ясно видеть треки, не так ли? Там правильный GND залив, верно?

Я переработал компоновку и заменил катушку индуктивности на 22 мкГн (на этот раз экранированную), и теперь она работает. Ниже прикрепил дизайн-макет, если кто-то ищет конкретный ответ.