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[经验] PCB设计上开关电源的电感应该如何摆放?

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用于电压转换的开关稳压器使用电感来临时存储能量。这些电感的尺寸通常非常大,必须在开关稳压器的印刷电路(PCB)布局中为其安排位置。这项任务并不难,因为通过电感的电流可能会变化,但并非瞬间变化。变化只可能是连续的,通常相对缓慢。

开关稳压器在两个不同路径之间来回切换电流。这种切换非常快,具体切换速度取决于切换边缘的持续时间。开关电流流经的走线称为热回路或交流电流路径,其在一个开关状态下传导电流,在另一个开关状态下不传导电流。PCB布局中,应使热回路面积小且路径短,以便最大限度地减小这些走线中的寄生电感。寄生走线电感会产生无用的电压失调并导致电磁干扰(EMI)。


1.用于降压转换的开关稳压器(带如虚线所示的关键热回路)。

1所示为一个降压调节器,其中关键热回路显示为虚线。可以看出,线圈L1不是热回路的一部分。因此,可以假设该电感器的放置位置并不重要。使电感器位于热回路以外是正确的——因此在第一个实例中,安放位置是次要的。不过,应该遵循一些规则。

不得在电感下方(PCB表面或下方都不行)、在内层里或PCB背面布设敏感的控制走线。受电流流动的影响,线圈会产生磁场,结果会影响信号路径中的微弱信号。在开关稳压器中,一个关键信号路径是反馈路径,其将输出电压连接到开关稳压器IC或电阻分压器。

还应注意,实际线圈既有电容效应,也有电感效应。第一个线圈绕组直接连接到降压开关稳压器的开关节点,如图1所示。结果,线圈里的电压变化与开关节点处的电压一样强烈而迅速。由于电路中的开关时间非常短且输入电压很高,PCB上的其他路径上会产生相当大的合效应。因此,敏感的走线应该远离线圈。


2.带有线圈安放位置的ADP2360降压转换器的示例电路。

2所示为ADP2360的示例布局。在本图中,图1中的重要热回路标为绿色。从图中可见,黄色反馈路径离线圈L1有一定距离。它位于PCB的内层。

一些电路设计者甚至不希望线圈下的PCB中有任何铜层。例如,它们会在电感下方提供切口,即使在接地平面层中也是如此。其目标是防止线圈下方接地平面因线圈磁场形成涡流。这种方法没有错,但也有争论认为,接地平面要保持一致,不应中断:
·
用于屏蔽的接地平面在不中断时效果最佳。
·
·
PCB的铜越多,散热越好。
·
·
即使产生涡流,这些电流也只能局部流动,只会造成很小的损耗,并且几乎不会影响接地平面的功能。
·

因此,同意接地平面层,甚至是线圈下方,也应保持完整的观点。

总之,我们可以得出结论,虽然开关稳压器的线圈不是临界热回路的一部分,但不在线圈下方或靠近线圈处布敏感的控制走线却是明智的。PCB上的各种平面——例如,接地平面或VDD平面(电源电压)——可以连续构造,无需切口。



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沙发
51xlf| | 2020-10-7 13:20 | 只看该作者
在 开关电源 里面电感一般只是启退藕、滤波作用

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板凳
i1mcu| | 2020-10-7 13:21 | 只看该作者
输入输出滤波电感吗?  

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地板
pmp| | 2020-10-7 13:21 | 只看该作者
电感起隔离交流电压的作用,因负载对电源输出电压纹波要求较高

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5
mmbs| | 2020-10-7 13:21 | 只看该作者
电感是用于改善功率因数的电器元件  

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6
1988020566| | 2020-10-7 13:21 | 只看该作者
在开关电源中,输入端整流桥前总要加个电感

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7
lzbf| | 2020-10-7 13:22 | 只看该作者
位于开关电源输出电线到负载端  

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8
youtome| | 2020-10-7 13:22 | 只看该作者
输入部分整流桥前的是抑制干扰  

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9
cemaj| | 2020-10-7 13:22 | 只看该作者
如何正确的为开关电源选择其适合的电感

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10
updownq| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
一般根据所允许的通电流脉动值大小来选取

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11
sanfuzi| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
开关电源的变亚器的电感量怎么算啊

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12
pmp| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
需用电感隔离   

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13
i1mcu| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
直接在磁芯上扰铜漆包线就可以了  

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14
mmbs| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
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15
51xlf| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
感抗 大小不会影响开关电源工作的

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1988020566| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
隔离,不让别的电器干扰它。   

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17
updownq| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
要考虑是否电流连续和断续工作  

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18
cemaj| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
开关电源中的电感参数  

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youtome| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
主动pfc部分和后面滤波部分的电感用于储能。  

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20
sanfuzi| | 2020-10-7 13:23 | 只看该作者
开关电源中电感线圈电感量在电路中怎么计算?

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