在DC/DC 電源下方鋪銅是否有益?

簡(jiǎn)介
對(duì)DC/DC 電源的電感底部是否應(yīng)該鋪銅這個(gè)問題,工程師們常常意見分歧。 一種觀點(diǎn)認(rèn)為,在電感下方鋪銅會(huì)在接地面上產(chǎn)生渦流;渦流會(huì)影響功率電感的電感量并增加系統(tǒng)損耗,而接地面噪聲會(huì)影響其他高速信號(hào)。 另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為,完整的銅平面可以降低 EMI 并改善散熱。
本文將首先介紹電感的分類,然后進(jìn)行一個(gè)電感下方鋪銅的實(shí)驗(yàn)。最后,我們將解釋鋪設(shè)銅層的益處,然后再對(duì) DC/DC 電源下方鋪銅是否有益這個(gè)問題做出結(jié)論。
電感的分類
在解決鋪銅爭(zhēng)論之前,我們首先需要了解電感通常是如何分類的。簡(jiǎn)而言之,電感可分為三類:
非屏蔽電感
非屏蔽電感的磁路的核心由空氣組成,這意味著它的磁力線完全暴露在空氣中,沒有任何磁屏蔽。
半屏蔽電感
半屏蔽電感是在非屏蔽電感的基礎(chǔ)之上,將磁屏蔽材料結(jié)合在電感外圍。 由于導(dǎo)磁材料的磁阻小,磁力線基本上被鎖定在材料中。 只有一小部分磁場(chǎng)會(huì)從氣隙中溢出。因此,這種電感的外部漏磁極小。
一體成型電感
一體成型電感將繞組和磁性材料一次澆筑而成,只在內(nèi)部留下一個(gè)很小的氣隙以防止電感飽和。因此,這類電感在很大程度上沒有磁力線溢出。
圖 1 總結(jié)了這三種類型的電感。

采用MPQ4420?進(jìn)行鋪銅實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)在,我們用?MPQ4420?評(píng)估板來進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)。為了模擬在電感下方鋪設(shè)銅層,我們?cè)陔姼懈浇胖靡粔K接地銅片,然后測(cè)量電感電流紋波,用以評(píng)估在電感下方鋪銅的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)銅片靠近非屏蔽電感放置時(shí),峰值電感電流增加了約 8%(見圖 2)。當(dāng)使用其他類型電感時(shí),電感電流的峰峰值幾乎保持不變。
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