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关于开关电源的电感放置

来源:东莞市成良智能科技   发布时间:2021-06-26   点击量:653

我们用于开关电源电压转换的开关稳压器是要在使用开关电源电感来临时存储能量。这些电感的尺寸一般都非常地大,所以我们必须要在开关稳压器的印刷电路板的布局中为它安排位置。这个任务并不是很难,因为要通过电感的电流可能会发生变化,但它并不是瞬间的变化。变化只有可能是连续的,它一般来说相对地比较缓慢。

开关电源开关稳压器在两个不同的路径之间来回切换电流。这种切换非常地快,具体切换地速度取决于切换边缘的持续时间。开关电流要流经的走线被称为热回路或者说交流电流路径,它在一个开关地状态下传导电流,在另一个开关地状态下不进行传导电流。在开关电源PCB板的布局中,应该让热回路面积小并且路径要短,这样方便最大限度地去减小这些走线之中的寄生电感。寄生走线电感它会产生无用的电压失调并且导致开关电源的电磁干扰。

在其中关键热回路是显示为虚线。让开关电源电感器处在热回路以外是很正确的。

不可以在开关电源电感的下方、在内层里或者是PCB板背面布设敏感的控制走线。受到电流流动的影响,线圈会产生磁场,它的结果会影响到信号路径之中的微弱信号。在开关电源的开关稳压器当中,一个关键的信号路径是反馈路径,它将输出的电压连接到开关电源的开关稳压器的IC或者是电阻分压器。

我们还应该注意到,实际的线圈它既有电容效应,也拥有电感效应。第一个线圈它绕组直接地连接到降压开关稳压器的开关接点。结果,线圈中的电压变化和开关节点处的电压一样地强烈并且迅速。因为开关电源电路之中的开关时间非常短并且输入电压很高,开关电源PCB板上的其他路径上会产生很大的耦合效应。所以,敏感的开关电源走线应该要远离线圈。

有一些电路设计者他们甚至是不希望线圈下的开关电源PCB板当中有任何的铜层。比如说,它们会在电感的下方提供一个切口,这即便是在接地平面层中也是如此。它的目标是要防止线圈下方的接地平面因为线圈磁场而形成涡流。这种方法并没有错,但它也是有争论存在,比如是接地平面需要保持一致,不应该中断:

用来屏蔽的接地平面在不中断的时候效果会很好。开关电源PCB板的铜越多,散热就越好。即便产生了涡流,这些电流也只可以进行局部地流动,它只会造成一个很小的损耗,并且基本不会影响到接地平面的功能。

所以,同意接地平面层,甚至是开关电源线圈下方,也应该要保持一个完整的观点。

总而言之,我们可以由此得出结论,虽然开关电源的开关稳压器的线圈并不是临界热回路的一部分,但是不在线圈下方或者是靠近线圈处布敏感的控制走线却是十分明智的。

热门标签:开关电源
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