找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 359|回复: 1
打印 上一主题 下一主题

关于PCB设计上开关电源的电感摆放问题研究

[复制链接]
  • TA的每日心情
    开心
    2020-9-2 15:04
  • 签到天数: 3 天

    [LV.2]偶尔看看I

    跳转到指定楼层
    1#
    发表于 2021-3-10 14:05 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

    EDA365欢迎您登录!

    您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

    x

    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。开关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   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)。

      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   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。

      还应注意,实际线圈既有电容效应,也有电感效应。   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. 带有线圈安放位置的 ADP2360 降压转换器的示例电路。

      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:

      1、用于屏蔽的接地平面在不中断时效果   。

      2、PCB 的铜越多,散热越好。

      3、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,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。

    0 `. B- P2 [; T1 m9 b- a/ ^2 ?9 o2 M
    & ?& a; u& f( W3 E! f3 g! h
    * s' W1 x! s3 x$ Z8 W

    ) Q6 s- C8 @- V- i

    该用户从未签到

    2#
    发表于 2021-3-10 14:48 | 只看该作者
    使用电感来临时存储能量
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

    本版积分规则

    关闭

    推荐内容上一条 /1 下一条

    EDA365公众号

    关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

    GMT+8, 2025-6-10 00:09 , Processed in 0.093750 second(s), 26 queries , Gzip On.

    深圳市墨知创新科技有限公司

    地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

    快速回复 返回顶部 返回列表