電子設計 - スイッチング電源のインダクタンスをPCB設計に置く方法

スイッチング電源のインダクタンスをPCB設計に置く方法

The PCBメーカー スイッチング電源のインダクタンスをどのように配置するかを説明します PCB設計. ファースト, この質問を見てみましょう：どこでコイルを置くべきですか?

電圧変換用のスイッチングレギュレータは、一時的にエネルギーを蓄えるインダクタを使用する. これらのインダクタは、通常、大きさが非常に大きく、かつ プリント回路基板(PCB) layout of the switching regulator. この仕事は難しくない, インダクタを流れる電流は変化し得る, 瞬間的ではない. 変更は連続的である, 通常比較的遅い.

スイッチングレギュレータは、2つの異なる経路の間で電流を前後に切り換える. このスイッチングは非常に速い, そして、特定のスイッチング速度は、スイッチングエッジの期間に依存する. スイッチング電流が流れるトレースは、熱ループまたはAC電流経路と呼ばれる, これは、1つのスイッチング状態で電流を導通し、他のスイッチング状態において電流を導通しない.

に PCBレイアウト, 熱ループ面積は小さくなければならず、これらのトレースの寄生インダクタンスを最小にするために経路は短くなければならない. Parasitic trace inductance can produce useless voltage offset and cause electromagnetic interference (EMI).

インダクタの下の経路敏感な制御跡（表面またはPCBの下ではなく）、内側の層、またはPCBの背面にはない。電流の流れの影響を受け、コイルは磁界を生成し、結果として信号経路の弱い信号に影響する。スイッチングレギュレータでは、クリティカル信号経路はフィードバック経路であり、これは出力電圧をスイッチングレギュレータIC又は抵抗分割器に接続する。

実際のコイルは、容量効果と誘導効果の両方を有する. 第1のコイル巻線は、降圧スイッチングレギュレータ10のスイッチングノードに直接接続される. 結果的に, コイルの電圧変化は、スイッチ・ノード12の電圧として、強く且つ急速である. 回路のスイッチング時間が非常に短く、入力電圧が高いので, その上の他の経路ではかなりの結合効果が生じる PCB. したがって, 敏感な痕跡はコイルから遠ざかるべきである.

一部の回路設計者は、コイルの下のPCBの中にどんな銅層も欲しくさえありません。例えば、それらは、グラウンドプレーン層においてもインダクタの下でカットを提供する。コイルの磁場のためにコイルの下の接地面に渦電流が発生するのを防止することが目標である。この方法は何の問題もありませんが、グランドプレーンが一貫していなければならないという議論もあります。

The ground plane used for shielding works best when it is not interrupted.

PCB上のより多くの銅は、より良い放熱。

渦電流が発生したとしても、これらの電流は局所的にしか流れず、小さな損失を引き起こし、接地面の機能にほとんど影響を与えない。

したがって, 地面面層が合意される, コイルの下でさえ, 完全なビューを維持する.

要するに, スイッチングレギュレータのコイルは臨界熱ループの一部ではないと結論できる, コイルの下で、または、それの近くで敏感な制御跡を進まないことは賢いです. 様々な飛行機 PCBボード-for example, the ground plane or the VDD plane (supply voltage)-can be constructed continuously without the need for cuts.