PCB技術 - 電源プリント回路基板上のインダクタの配置

電圧変換用のスイッチング・レギュレータは、エネルギーを一時的に蓄えるためにインダクタを使用します。 これらのインダクタは通常非常に大きく、スイッチング・レギュレータのプリント回路基板（PCB）レイアウト上に配置される。インダクタを流れる電流は変化しますが、瞬時に変化するわけではありません。 変化は連続的で、通常は比較的遅い.

スイッチングレギュレータは、2つの異なるパス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高速であり、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、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で電流を導通しない。

PCBレイアウトでは、これらのトレースの寄生インダクタンスを最小限に抑えるために、熱回路面積を小さくし、パスを短くする必要があります。 寄生インダクタンスは、不要な電圧オフセットを発生させ、電磁干渉（EMI）の原因となります.

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、図1に示すように、降圧スイッチングレギュレータのスイッチングノードに直接接続される。その結果、コイルの電圧変化は、スイッチノードの電圧として強く、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、かなりの結合効果がPCB上の他の経路に生じる。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。

遮へいに使用されるグランドプレーンは、中断しない場合に最も効果的である。

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、コイルの下でさえ、接地面層が完全なビューを維持することは同意される。

まとめると、スイッチングレギュレータのコイルは重要な熱回路の一部ではないので、コイルの下や近くに繊細な制御線を通さない方が良いという結論になります。 様々な航空機用PCB基板、例えばグランド層やVDD層（電源電圧）は、切断することなく連続的に構成することができる.