江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

|如何在开关模式电源印刷电路板上放置电感


问题：
【|如何在开关模式电源印刷电路板上放置电感】线圈应该放在哪里？
|如何在开关模式电源印刷电路板上放置电感
本文插图

回答：
用于电压转换的开关稳压器使用电感来临时存储能量 。 这些电感的尺寸通常非常大 ， 必须在开关稳压器的印刷电路板(PCB)布局中为其安排位置 。 这项任务并不难 ， 因为通过电感的电流可能会变化 ， 但并非瞬间变化 。 变化只可能是连续的 ， 通常相对缓慢 。
开关稳压器在两个不同路径之间来回切换电流 。 这种切换非常快 ， 具体切换速度取决于切换边缘的持续时间 。 电流流经的走线称为热回路或交流电流路径 ， 其在一个开关状态下传导电流 ， 在另一个开关状态下不传导电流 。 在PCB布局中 ， 应使热回路面积小且路径短 ， 以便最大限度地减小这些走线中的寄生电感 。 寄生走线电感会产生无用的电压失调并导致电磁干扰(EMI) 。
|如何在开关模式电源印刷电路板上放置电感
本文插图

图1.用于降压转换的开关稳压器（带如虚线所示的关键热回路） 。
图1所示为一个降压调节器 ， 其中关键热回路显示为虚线 。 可以看出 ， 线圈L1不是热回路的一部分 。 因此 ， 可以假设该电感器的放置位置并不重要 。 使电感器位于热回路以外是正确的——因此在第一个实例中 ， 安放位置是次要的 。 不过 ， 应该遵循一些规则 。
不得在电感下方（PCB表面或下方都不行）、在内层里或PCB背面布设敏感的控制走线 。 受电流流动的影响 ， 线圈会产生磁场 ， 结果会影响信号路径中的微弱信号 。 在开关稳压器中 ， 一个关键信号路径是反馈路径 ， 其将输出电压连接到开关稳压器IC或电阻分压器 。
|如何在开关模式电源印刷电路板上放置电感
本文插图

图2.带有线圈安放位置的ADP2360降压转换器的示例电路 。
还应注意 ， 实际线圈既有电容效应 ， 也有电感效应 。 第一个线圈绕组直接连接到降压开关稳压器的开关节点 ， 如图1所示 。 结果 ， 线圈里的电压变化与开关节点处的电压一样强烈而迅速 。 由于电路中的开关时间非常短且输入电压很高 ， PCB上的其他路径上会产生相当大的耦合效应 。 因此 ， 敏感的走线应该远离线圈 。
图2所示为ADP2360的示例布局 。 在本图中 ， 图1中的重要热回路标为绿色 。 从图中可见 ， 黄色反馈路径离线圈L1有一定距离 。 它位于PCB的内层 。
一些电路设计者甚至不希望线圈下的PCB中有任何铜层 。 例如 ， 它们会在电感下方提供切口 ， 即使在接地平面层中也是如此 。 其目标是防止线圈下方接地平面因线圈磁场形成涡流 。 这种方法没有错 ， 但也有争论认为 ， 接地平面要保持一致 ， 不应中断：
u 用于屏蔽的接地平面在不中断时效果最佳 。
u PCB的铜越多 ， 散热越好 。
u 即使产生涡流 ， 这些电流也只能局部流动 ， 只会造成很小的损耗 ， 并且几乎不会影响接地平面的功能 。
因此 ， 我同意接地平面层 ， 甚至是线圈下方 ， 也应保持完整的观点 。
总之 ， 我们可以得出结论 ， 虽然开关稳压器的线圈不是临界热回路的一部分 ， 但不在线圈下方或靠近线圈处布敏感的控制走线却是明智的 。 PCB上的各种平面——例如 ， 接地平面或VDD平面（电源电压）——可以连续构造 ， 无需切口 。


    推荐阅读


    上一篇：|M1808让5G赋能工业物联网

    下一篇：金十数据|美国频频行动！德国忍不住说实话：只是恐惧强大起来的华为