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PCB设计上开关电源的电感如何摆放才合适

发布时间:2021-05-24 11:40:00  浏览次数:438

 本文将为你解说PCB设计上开关电源的电感如何摆放才适宜的问题,首先我们来看一下这个问题:线圈应该放在哪里?

用于电压转换的开关稳压器运用电感降临时存储能量。这些电感的尺寸通常十分大,必需在开关稳压器的印刷电路板(PCB)规划中为其布置位置。这项任务并不难,由于经过电感的电流可能会变化,但并非霎时变化。变化只可能是连续的,通常相对迟缓。

开关稳压器在两个不同途径之间来回切换电流。这种切换十分快,详细切换速度取决于切换边缘的持续时间。开关电流流经的走线称为热回路或交流电流途径,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规划中,应使热回路面积小且途径短,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招致电磁干扰。一个降压调理器,其中关键热回路显现为虚线。能够看出,线圈L1不是热回路的一局部。因而,能够假定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——因而在第一个实例中,安放位置是次要的。不过,应该遵照一些规则。

不得在电感下方(PCB外表或下方都不行)、在内层里或PCB反面布设敏感的控制走线。受电流活动的影响,线圈会产生磁场,结果会影响信号途径中的微小信号。在开关稳压器中,一个关键信号途径是反应途径,其将输出电压衔接到开关稳压器IC或电阻分压器。

还应留意,实践线圈既有电容效应,也有电感效应。第一个线圈绕组直接衔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激烈而疾速。由于电路中的开关时间十分短且输入电压很高,PCB上的其他途径上会产生相当大的耦合效应。因而,敏感的走线应该远离线圈。一些电路设计者以至不希望线圈下的PCB中有任何铜层。例如,它们会在电感下方提供切口,即便在接地平面层中也是如此。其目的是避免线圈下方接地平面因线圈磁场构成涡流。这种办法没有错,但也有争论以为,接地平面要坚持分歧,不应中缀:

用于屏蔽的接地平面在不中缀时效果最佳。
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PCB的铜越多,散热越好。

即便产生涡流,这些电流也只能部分活动,只会形成很小的损耗,并且简直不会影响接地平面的功用。

因而,同意接地平面层,以至是线圈下方,也应坚持完好的观念。

总之,我们能够得出结论,固然开关稳压器的线圈不是临界热回路的一局部,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)——能够连续结构,无需切口。

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