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直流转换电源电感下的铺铜 [复制链接]

本帖最后由 qwqwqw2088 于 2022-7-18 09:08 编辑

对DC/DC 电源的电感底部是否应该铺铜这个问题,常常有意见分歧。 一种认为,在电感下方铺铜会在接地面上产生涡流;涡流会影响功率电感的电感量并增加系统损耗,而接地面噪声会影响其他高速信号。 另一种观点则认为,完整的铜平面可以降低 EMI 并改善散热。

 

对DC/DC 电源的电感底部是否应该铺铜这个问题,工程师们常常意见分歧。 一种观点认为,在电感下方铺铜会在接地面上产生涡流;涡流会影响功率电感的电感量并增加系统损耗,而接地面噪声会影响其他高速信号。 另一种观点则认为,完整的铜平面可以降低 EMI 并改善散热。

 

电感的分类


在解决铺铜争论之前,我们首先需要了解电感通常是如何分类的。简而言之,电感可分为三类:


1.非屏蔽电感


非屏蔽电感的磁路的核心由空气组成,这意味着它的磁力线完全暴露在空气中,没有任何磁屏蔽。


2.半屏蔽电感


半屏蔽电感是在非屏蔽电感的基础之上,将磁屏蔽材料结合在电感外围。 由于导磁材料的磁阻小,磁力线基本上被锁定在材料中。 只有一小部分磁场会从气隙中溢出。因此,这种电感的外部漏磁极小。


3.一体成型电感


一体成型电感将绕组和磁性材料一次浇筑而成,只在内部留下一个很小的气隙以防止电感饱和。因此,这类电感在很大程度上没有磁力线溢出。 图 1 总结了这三种类型的电感。

 

image.png

实验结果表明,当铜片靠近非屏蔽电感放置时,峰值电感电流增加了约 8%(见图 2)。当使用其他类型电感时,电感电流的峰峰值几乎保持不变。

 

image.png

实验证明,在电感底部铺铜,仅对非屏蔽电感的感量有少量影响,对屏蔽电感感量则几乎没有影响。


在电感下方铺铜的益处


当在电感底部铺铜时,电感或者其他高频回路产生的磁场会在铺铜处产生涡流,涡流的作用会使得原磁力线被削弱,这就像电磁屏蔽罩一般,可以“阻断”磁场向下传播,减小高频磁场对空间内其他元器件的影响,从而有利于EMI的测试。图3: 涡旋效应抵消了高频磁场(参见图 3)。如果我们将EMI滤波元件及接插件于背面放置,则能进一步优化EMI的性能。

image.png

     根据以上讨论,在EMI 测试中对电感铺铜,因为它可以改善 EMI 性能。从电感感量的角度,对于屏蔽型电感,电感感量基本没有影响,因此也建议铺铜;仅对于工字型电感,铺铜对电感感量有少许影响,可以视情况而定。

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相当,能铺地就铺地  详情 回复 发表于 2022-7-18 15:01

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纯净的硅(高级)

原则就是,能不铺地就不铺

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相当,能铺地就铺地  详情 回复 发表于 2022-7-18 15:01

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se7ens 发表于 2022-7-18 10:30 原则就是,能不铺地就不铺

相当,能铺地就铺地

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