PCB 기술 - 스위치 모드 PCB에서 감지기 배치가 적합

pcb의 센서는 회로에 에너지를 저장하는 데 사용되는 무원소자로서 전자 설비에 광범위하게 응용된다.과학기술의 진보에 따라 인쇄회로기판 (PCB) 에서의 전감의 응용은 갈수록 중요해지고있으며 이미 현대전자제품의 없어서는 안되거나 없어서는 안될 일부분으로 되였다.

전압 변환을 위한 스위치 전압기는 전감이 왔을 때 에너지를 저장하는 것을 사용한다. 이들 전압기는 보통 크기가 커서 전압을 스위치하는 인쇄회로기판(PCB) 레이아웃에 있어야 한다.이 임무는 결코 어렵지 않다. 왜냐하면 센서를 흐르는 전류는 변화할 수 있지만 순간적인 것은 아니기 때문이다.변화는 연속적일 수밖에 없고, 일반적으로 상대적으로 느리다.

스위치 조절기는 서로 다른 두 경로 사이에서 전류를 왔다갔다한다.이 전환은 가장자리 전환 기간에 따라 매우 빠릅니다.스위치 전류가 흐르는 회선을 열 회로 또는 AC 전류 경로라고 하는데, 이들은 한 스위치 상태에서는 전류를 전도하고 다른 상태에서는 전류를 전도하지 않는다.PCB 레이아웃에서는 열 회로 면적이 작고 경로가 짧아야 이러한 경로에서 기생 전기 감각을 최소화할 수 있습니다.기생선 감지는 불필요한 전압 불균형을 발생시키고 전자기 간섭(EMI)을 초래한다.

따라서 센서의 배치가 중요하지 않다고 가정할 수 있습니다.열 회로 외부에 센서를 배치하는 것은 정확하므로 이 경우 배치 위치는 부차적인 것입니다.그러나 따라야 할 규칙이 있습니다.민감한 제어 배선은 센서 아래(PCB 표면 위 또는 아래에 있지 않음), 내부 또는 PCB 뒷면에 부설되어서는 안 된다.전류의 영향으로 코일은 자기장을 생성하는데 이는 신호경로중의 약한 신호에 영향을 준다.스위치 전압기에서 중요한 신호 경로는 출력 전압을 스위치 전압기 IC 또는 저항 분압기에 연결하는 피드백 경로입니다.

실제 코일은 용량과 감지 효과가 있다는 점도 주의해야 한다.권선은 강압 스위치 조절기의 스위치 노드에 직접 연결됩니다.그 결과 코일의 전압 변화는 스위치 노드의 전압만큼 강력하고 빠르다.회로의 스위치 시간이 짧고 입력 전압이 높기 때문에 PCB의 다른 경로에 상당한 결합 효과가 있습니다.따라서 민감한 노선은 코일에서 멀리 떨어져 있어야 한다.그림에서 볼 수 있듯이 노란색 피드백 경로는 코일 L1에서 일정한 거리에 있습니다. 회로 기판의 안쪽에 있습니다.

일부 회로 설계자들은 코일 아래의 PCB 기판에 어떤 구리층도 원하지 않는다.예를 들어, 접지 평면 레이어에서도 센서 아래에 오목 구멍을 제공합니다.목표는 코일의 자기장 때문에 코일 아래의 접지 평면에 와류가 형성되는 것을 방지하는 것이다.이 방법은 잘못되지 않았지만 접지 평면이 일관되고 중단되어서는 안된다는 의견도 있습니다.

PCB 설계에는 주로 다음과 같은 유형의 센서가 있습니다.

와이어 감응기: 고주파 응용에 적합한 고공률과 큰 감응값의 도선이 감겨진 감응기.

박막감지기: 박막기술로 제조하는데 그것들은 아주 작아 고주파에서 작업할수 있으며 공간이 제한된 설비에 적용된다.

페로브스카이트 감지기: 페로브스카이트 재료를 자기심으로 사용하며, 주로 전원 및 필터 설계에 사용되는 더 높은 감지 값을 제공합니다.

PCB에서 센서의 주요 기능은 다음과 같습니다.

필터: 센서는 콘덴서와 결합하여 노이즈와 부드러운 전원을 최소화하기 위해 로우 패스 또는 하이 패스 필터를 형성할 수 있습니다.

에너지 저장: 전원 스위치에서 센서는 전원의 효율을 높이기 위해 에너지를 저장하고 방출합니다.

신호 처리: 센서는 신호 체인에서 특정 주파수의 신호를 처리하고 불필요한 주파수를 억제하며 신호 품질을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다.

센서의 성능은 많은 요소, 특히 작업 주파수의 영향을 받는다.센서는 저주파에서 주로 전류 장애나 감지 저항을 나타낸다.주파수가 증가함에 따라 저항이 점차 증가하여 공명 주파수에 도달할 때까지 이때 센서는 커패시터의 특성을 나타낸다.적절한 센서를 선택하여 안정적인 감지 값을 유지하는 것이 설계에서 중요합니다.

회로 설계를 위해 센서를 선택할 때는 다음 사항을 고려해야 합니다.

인덕션: 선택한 인덕션 값이 회로 요구 사항을 충족하는지 확인하여 회로 성능을 보장합니다.

작동 주파수: 최적의 성능을 보장하기 위해 필요한 주파수 특성을 가진 올바른 유형의 센서를 선택합니다.

크기 및 전력: PCB 레이아웃의 공간이 제한된 경우 전력 요구 사항을 충족하고 케이블 연결을 최적화하기 위해 적절한 센서 크기를 선택할 필요가 있습니다.

열 관리: 센서가 작동 중에 열을 발생시키므로 적절한 레이아웃을 통해 발열을 유지하는 것도 중요한 설계 고려 사항입니다.

차단에 사용되는 접지 평면은 중단 없이 유효합니다.

PCB의 구리 함량이 많을수록 열 방출 효과가 좋다.

소용돌이가 발생하더라도 이 전류는 국부적으로만 흐르기 때문에 아주 작은 손실만 초래할 뿐 접지 평면의 기능에 거의 영향을 주지 않는다.

따라서 선루프 아래라도 접지층이 온전해야 한다는 데 의견이 모였다.