上一篇文章已就升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電容器和升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的續(xù)流二極管的配置進(jìn)行了說明。本文將繼續(xù)就升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器需要配置的元器件--電感的配置進(jìn)行說明。
電感的配置
完成升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電容器和升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的續(xù)流二極管的配置后,我們來配置升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的電感。
為了盡量地降低來自開關(guān)節(jié)點(diǎn)的輻射噪聲,應(yīng)將電感L配置在開關(guān)MOSFET Q2附近,并盡量避免擴(kuò)大不必要的布線銅箔面積??紤]到降低布線電阻和利用銅箔散熱,可通過采取擴(kuò)大銅箔面積的方法,但是若面積過大,則可能起到天線的作用,從而增大EMI。
在考慮布線電阻、散熱、天線效應(yīng)的基礎(chǔ)上,電流耐受能力是決定布線寬度的因素之一。在下表中,記錄了因流過的電流和導(dǎo)體寬度而引起的溫升情況。例如,當(dāng)2A的電流流經(jīng)導(dǎo)體厚度為35μm的布線時,如果要將溫升控制在20℃以下,需要參考Δt=20℃的曲線(淡藍(lán)色)2A時的布線寬度。此時,導(dǎo)體寬度只要有0.53mm就可以了。
實(shí)際上,由于布線受到外圍元器件的發(fā)熱和環(huán)境溫度的影響,因此,建議選擇具有足夠余量的導(dǎo)體寬度。例如,若為1OZ(35μm)的電路板,則每1A其導(dǎo)體寬度應(yīng)為1mm以上,若為2OZ(70μm)的電路板,則每1A其導(dǎo)體寬度應(yīng)為0.7mm以上等,且一般情況下考慮了余量的設(shè)計(jì)規(guī)則也適用于其他情況。
從EMI的角度對布線面積進(jìn)行優(yōu)化的布局示例,以及擴(kuò)大不必要布線面積的不良布局示例如下所示。圖中已加深說明對象部分的顏色。
關(guān)于電感的配置,還需注意其他兩點(diǎn)。其一,電感的正下方不可配置接地層。由于接地層產(chǎn)生的渦電流導(dǎo)致磁力線發(fā)生抵消效應(yīng),因此會造成電感L的電感值降低,損耗增加(Q降低)(參見下圖左側(cè))。非接地的信號線也有因渦電流使開關(guān)噪聲傳遞到信號線的可能性。因此,在任何情況下,應(yīng)避免電感正下方的布線。不得不布線時,請使用漏磁較少的閉磁路電感。
其二,電感引腳間的距離。如上圖右側(cè)的示例所示,由于引腳部分的銅箔面積過大,當(dāng)引腳間的實(shí)際距離過近時,開關(guān)節(jié)點(diǎn)的高頻信號經(jīng)由雜散電容,電容被誘導(dǎo)至輸入。如其他布線示例所示,應(yīng)盡量縮小電感引腳用的銅箔。
審核編輯:湯梓紅
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