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[导读]在电路设计中,电磁干扰的预防是非常重要的一项指标。器件在PCB板当中摆放的位置将很大程度上影响之后的电磁干扰处理,所以在一开始就要对摆放的位置进行严格的选择,共模电感在开关电源当中主要负责滤除共模的电磁干扰信号,在一些设计当中,其也起到EMI的滤波作用。如果共模电感的位置摆放得当,将很大程度上节省之后电磁干扰的设计时间。

在电路设计中,电磁干扰的预防是非常重要的一项指标。器件在PCB板当中摆放的位置将很大程度上影响之后的电磁干扰处理,所以在一开始就要对摆放的位置进行严格的选择,共模电感在开关电源当中主要负责滤除共模的电磁干扰信号,在一些设计当中,其也起到EMI的滤波作用。如果共模电感的位置摆放得当,将很大程度上节省之后电磁干扰的设计时间。

通常的情况是,设计者对共模电感在电路中摆放的位置和距离没有准确的定论,是该离 USB接口近?还是离IC引脚近?其实这个问题并不难解决。

共模电感是用来滤除共模干扰的,一般来说干扰要进板子就滤掉,否则这个干扰在板子上可能会同时干扰到别的信号,从这个角度来讲是放到离USB口近的地方,保证信号进板子就过滤一下。不过从另外的一个角度考虑,信号线在板子上走的时候也可能受到板子上其他信号的干扰,这样供给芯片的信号又不干净了,从这个角度来讲离芯片近会好些。

实际使用的时候我们要考虑干扰到底从何处来,考虑加这个东西是为了滤除那些干扰,一般来说板子外部的信号是不可控的,而板子上的信号是可控的或者可预见的,因为以防止外来干扰为主,根据经验,大多数的位置摆放都是放到信号进入PCB的地方,也就是USB口的附近。

线圈应该放在哪里?

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板(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。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。在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)。

用于电压转换的开关稳压器通常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板(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,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。在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)。

电源PCB上电感安放问题详解

图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)

图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,不过也应遵循一些规则:

电源PCB上电感安放问题详解

图2.带有线圈安放位置的ADP2360降压转换器的示例电路

图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。

总而言之,我们可以下结论,尽管电源开关稳压电源的电磁线圈并不是临界值热控制回路的一部分,但没有电磁线圈下边或挨近电磁线圈处布比较敏感的操纵布线则是聪明的。PCB上的各种各样平面图——比如,接地平面或VDD平面图(电源电压)——可以持续结构,不用创口。

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