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開關電源的電感擺放位置
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2021-05-24 點擊量:682
我們用于開關電源電壓轉換的開關穩(wěn)壓器是要在使用開關電源電感來臨時存儲能量。這些電感的尺寸一般都非常地大,所以我們必須要在開關穩(wěn)壓器的印刷電路板的布局中為它安排位置。這個任務并不是很難,因為要通過電感的電流可能會發(fā)生變化,但它并不是瞬間的變化。變化只有可能是連續(xù)的,它一般來說相對地比較緩慢。
開關電源開關穩(wěn)壓器在兩個不同的路徑之間來回切換電流。這種切換非常地快,具體切換地速度取決于切換邊緣的持續(xù)時間。開關電流要流經的走線被稱為熱回路或者說交流電流路徑,它在一個開關地狀態(tài)下傳導電流,在另一個開關地狀態(tài)下不進行傳導電流。在開關電源PCB板的布局中,應該讓熱回路面積小并且路徑要短,這樣方便最大限度地去減小這些走線之中的寄生電感。寄生走線電感它會產生無用的電壓失調并且導致開關電源的電磁干擾。
在其中關鍵熱回路是顯示為虛線。讓開關電源電感器處在熱回路以外是很正確的。
不可以在開關電源電感的下方、在內層里或者是PCB板背面布設敏感的控制走線。受到電流流動的影響,線圈會產生磁場,它的結果會影響到信號路徑之中的微弱信號。在開關電源的開關穩(wěn)壓器當中,一個關鍵的信號路徑是反饋路徑,它將輸出的電壓連接到開關電源的開關穩(wěn)壓器的IC或者是電阻分壓器。
我們還應該注意到,實際的線圈它既有電容效應,也擁有電感效應。第一個線圈它繞組直接地連接到降壓開關穩(wěn)壓器的開關接點。結果,線圈中的電壓變化和開關節(jié)點處的電壓一樣地強烈并且迅速。因為開關電源電路之中的開關時間非常短并且輸入電壓很高,開關電源PCB板上的其他路徑上會產生很大的耦合效應。所以,敏感的開關電源走線應該要遠離線圈。
有一些電路設計者他們甚至是不希望線圈下的開關電源PCB板當中有任何的銅層。比如說,它們會在電感的下方提供一個切口,這即便是在接地平面層中也是如此。它的目標是要防止線圈下方的接地平面因為線圈磁場而形成渦流。這種方法并沒有錯,但它也是有爭論存在,比如是接地平面需要保持一致,不應該中斷:
用來屏蔽的接地平面在不中斷的時候效果會很好。開關電源PCB板的銅越多,散熱就越好。即便產生了渦流,這些電流也只可以進行局部地流動,它只會造成一個很小的損耗,并且基本不會影響到接地平面的功能。
所以,同意接地平面層,甚至是開關電源線圈下方,也應該要保持一個完整的觀點。
總而言之,我們可以由此得出結論,雖然開關電源的開關穩(wěn)壓器的線圈并不是臨界熱回路的一部分,但是不在線圈下方或者是靠近線圈處布敏感的控制走線卻是十分明智的。
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