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PCB设计上开关电源的电感应该怎样摆放？

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 。
【PCB设计上开关电源的电感应该怎样摆放？】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   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) 。
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   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 。   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耦合效应 。因此 ， 敏感的走线应该远离线圈 。
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 。
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：
1、用于屏蔽的接地平面在不中断时效果    。
2、PCB 的铜越多 ， 散热越好 。
3、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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