電路設計 - 如何在PCB設計中放置開關電源的電感

如何在印刷電路板設計中放置開關電源的電感？

這個 印刷電路板製造商 將向您解釋如何將開關電源的電感放置在 印刷電路板設計. 第一, 讓我們看看這個問題：線圈應該放在哪裡?

用於電壓轉換的開關調節器使用電感器臨時存儲能量. 這些電感器通常尺寸很大，必須放置在 印刷電路板(印刷電路板) layout of the switching regulator. 這項任務並不困難, 因為通過電感器的電流可能會改變, 但不是瞬間. 更改只能是連續的, 通常相對較慢.

開關調節器在兩條不同路徑之間來回切換電流. 切換速度非常快, 具體的切換速度取決於切換邊緣的持續時間. 開關電流流過的軌跡稱為熱回路或交流電流路徑, 在一種開關狀態下傳導電流，在另一種開關狀態下不傳導電流.

在 印刷電路板佈局, 熱回路面積應較小，路徑應較短，以最小化這些跡線中的寄生電感. Parasitic trace inductance can produce useless voltage offset and cause electromagnetic interference (EMI).

請勿在電感器下方（表面或印刷電路板下方）、內層或印刷電路板背面佈線敏感控制跡線。 受電流影響，線圈產生磁場，從而影響訊號路徑中的微弱訊號。 在開關調節器中，關鍵訊號路徑是迴響路徑，它將輸出電壓連接到開關調節器IC或電阻分壓器。

還應注意，實際線圈具有電容效應和電感效應. 第一線圈繞組直接連接到降壓開關調節器的開關節點. 因此, 線圈中的電壓變化與開關節點處的電壓一樣强烈和迅速. 因為電路中的開關時間很短，輸入電壓很高, 在 印刷電路板. 因此, 敏感痕迹應遠離線圈.

一些電路設計人員甚至不希望線上圈下方的印刷電路板中有任何銅層。 例如，它們在電感器下提供切口，甚至在接地層中。 其目的是防止由於線圈的磁場線上圈下方的接地層上形成渦流。 這種方法沒有錯，但也有人認為地平面應該一致，不應該中斷：

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

印刷電路板上的銅越多，散熱效果越好。

即使產生渦流，這些電流也只能局部流動，這只會造成較小的損失，幾乎不會影響接地層的功能。

因此, 同意地平面層, 甚至線上圈下方, 應保持完整的視圖.

簡言之, 我們可以得出結論，雖然開關調節器的線圈不是臨界熱回路的一部分, 明智的做法是不要線上圈下方或附近佈線敏感的控制痕迹. 飛機上的各種飛機 印刷電路板板-for example, the ground plane or the VDD plane (supply voltage)-can be constructed continuously without the need for cuts.