電感有交變電流,電感底部鋪銅會在地平面上產(chǎn)生渦流,渦流效應(yīng)會影響功率電感的電感量,渦流也會增加系統(tǒng)的損耗,同時交變電流產(chǎn)生的噪聲會增加地平面的噪聲,會影響其他信號的穩(wěn)定性?

在EMC方面來看,在電感底部鋪銅,完整的地平面鋪銅有利于EMI的設(shè)計;現(xiàn)在的電感的生產(chǎn)工藝升級,電感采用屏蔽型電感,泄露的磁感線很少,對電感的感量影響不大,還能有利于散熱?

實際工程中又該如何去選擇呢?

工程中該如何選擇,首先要了解電感的構(gòu)造?我們常用電感有非屏蔽工字型電感?半屏蔽電感?一體成型電感?那它們有什么特點呢?

非屏蔽工字電感,磁路由磁芯和空氣共同構(gòu)成,其磁感線會完全暴露在空氣中,沒有任何的磁屏蔽?

半屏蔽電感,由其骨架結(jié)構(gòu)可以看出,在工字電感的基礎(chǔ)上,在電感外圍增加了磁屏蔽材料?因為磁屏蔽材料的磁阻小,磁感線基本被鎖定在導(dǎo)磁材料中,只有很少一部分的磁場會從氣隙中泄露出來,所以能起到一定的屏蔽作用?

一體成型電感,在電感生產(chǎn)時將繞組和導(dǎo)磁材料一次鑄造而成,內(nèi)部只有很小的氣隙,防止電感飽和,所以這種電感基本沒有什么磁感線溢出?

實驗非屏蔽工字電感和屏蔽電感銅皮對電感量的影響?

實驗發(fā)現(xiàn)非屏蔽工字電感有銅皮的條件下,電感量有減小,而屏蔽型電感幾乎沒有影響?

電感底部敷銅與否對電源有什么影響呢?

思考這個問題前首先回顧了解下渦流效應(yīng)?磁感線由N到S級,存在交變磁場經(jīng)過導(dǎo)體表面時,由電磁感應(yīng)定律可知,在導(dǎo)體表面形成感應(yīng)電流,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向總是會起到消弱原磁場大小的作用?

下面是Boost升壓DC/DC電路電流環(huán)路的情況,來聊聊電感底部敷銅對電源設(shè)計的影響?

當(dāng)Boost升壓正常工作時,電感中流過負(fù)載電流,形成回路?由于開關(guān)管的存在,電流是動態(tài)變化的,由此可形成電感的磁感線,在導(dǎo)體的表面部分磁感線回形成封閉的磁回路,部分磁路會形成漏磁溢出到空氣中?如果電感底部沒有敷銅時,從電感中溢出的磁感線會在整個電源系統(tǒng)中存在,使系統(tǒng)沒有相對安靜的空間,會造成EMI的性能下降?

如果電感底部敷上完整的銅時,在電感的底部平面會產(chǎn)生渦流效應(yīng),渦流會將抵消部分漏感產(chǎn)生的磁場,使得原漏磁感應(yīng)線消弱?電感底部敷銅,產(chǎn)生的渦流就如同電磁屏蔽罩一樣,阻斷了磁感應(yīng)線向下傳播,因而可以將電感產(chǎn)生的高頻磁場屏蔽在導(dǎo)體的一面,這樣極大地減小高頻磁場對空間中其他元器件的影響?

從兩個角度來看,站在EMI的角度,建議敷銅;站在電感感量的角度,屏蔽型電感感量沒有影響,所以也建議敷銅,而僅工字電感底部敷對電感感量有少許影響,所以在實際的工程中視情況而定?

在實際的PCB布局中,開關(guān)出的濾波器放在與電感相反的PCB平面,更有利于避免高頻干擾濾波元器件,防止高頻干擾通過線傳輸出去.