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PCB科技 - PCB設計中的3W原則、20h原則和55原則

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PCB科技 - PCB設計中的3W原則、20h原則和55原則

PCB設計中的3W原則、20h原則和55原則

2020-09-12
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Author:dag

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. 電流不會瞬間改變, 但通過改變電感並不困難. 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。 切換速度取決於邊緣的持續時間。 開關電流流經的電路稱為熱回路或交流電流通路,它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。 在印刷電路板佈局中,熱電路面積應小,路徑應短,以减少這些跡線中的寄生電感。 寄生線電感器會產生無用的電壓不平衡,並導致電磁干擾(EMI)。


降壓開關用開關調節器(關鍵熱回路如虛線所示)

降壓開關用開關調節器(關鍵熱回路如虛線所示)

圖1顯示了一個降壓調節器,其關鍵熱回路如虛線所示。 可以看出,線圈L1不是熱回路的一部分。 囙此,可以假設電感器的位置並不重要。 囙此,次級電路的位置就是電感器的正確位置。 然而,應該遵循一些規則。

靈敏控制接線不得置於電感器下方(不在印刷電路板表面上或下方)、內層或印刷電路板背面。 受電流影響,線圈將產生磁場,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,實際線圈具有電容和電感效應。 線圈繞組直接連接到降壓開關調節器的開關節點,如圖1所示。 囙此,線圈中的電壓變化與開關節點處的電壓變化一樣强烈和迅速。 由於電路中的開關時間短,輸入電壓高,囙此會對印刷電路板上的其他路徑產生相當大的耦合效應。 囙此,敏感接線應遠離線圈。

帶線圈位置的adp2360降壓轉換器電路示例

帶線圈位置的adp2360降壓轉換器電路示例

圖2顯示了adp2360的示例佈局. 在此圖中, 圖1中重要的熱回流路線圖為綠色. 從圖中可以看出, 黃色迴響路徑與離線回路L1有一定距離. 它位於 印刷電路板.

一些電路設計師甚至不希望線圈下麵的印刷電路板中有任何銅。 例如,它們將在電感下方提供一個切口,即使在地平面層中也是如此。 目的是防止線圈磁場導致線圈下方接地平面產生渦流。 這種方法沒有錯誤,但也有人認為接地板應一致,不應中斷

1、遮罩用地平面有效,無中斷。

2、印刷電路板中銅越多,散熱越好。

3、即使產生渦流,這些電流也只能局部流動,損耗很小,幾乎不影響接地板的功能。

囙此,雙方同意,即使線上圈下方,接地板層也應保持完整。

綜上所述,我們可以得出結論,儘管開關調節器的線圈不是臨界熱回路的一部分,但建議不要線上圈下方或附近放置敏感控制接線。 印刷電路板上的各種平面-例如,接地板或VDD平面(電源電壓)-可以連續構造而不切割。