升压型DC/DC转换器的PCB布局-电感的配置

上一篇文章已就升压型DC/DC转换器的输出电容器和升压型DC/DC转换器的续流二极管的配置进行了说明。本文将继续就升压型DC/DC转换器需要配置的元器件－－电感的配置进行说明。

电感的配置

完成升压型DC/DC转换器的输出电容器和升压型DC/DC转换器的续流二极管的配置后，我们来配置升压型DC/DC转换器的电感。

为了尽量地降低来自开关节点的辐射噪声，应将电感L配置在开关MOSFET Q2附近，并尽量避免扩大不必要的布线铜箔面积。考虑到降低布线电阻和利用铜箔散热，可通过采取扩大铜箔面积的方法，但是若面积过大，则可能起到天线的作用，从而增大EMI。

在考虑布线电阻、散热、天线效应的基础上，电流耐受能力是决定布线宽度的因素之一。在下表中，记录了因流过的电流和导体宽度而引起的温升情况。例如，当2A的电流流经导体厚度为35µm的布线时，如果要将温升控制在20℃以下，需要参考Δt＝20℃的曲线（淡蓝色）2A时的布线宽度。此时，导体宽度只要有0.53mm就可以了。

实际上，由于布线受到外围元器件的发热和环境温度的影响，因此，建议选择具有足够余量的导体宽度。例如，若为1OZ（35µm）的电路板，则每1A其导体宽度应为1mm以上，若为2OZ（70µm）的电路板，则每1A其导体宽度应为0.7mm以上等，且一般情况下考虑了余量的设计规则也适用于其他情况。

从EMI的角度对布线面积进行优化的布局示例，以及扩大不必要布线面积的不良布局示例如下所示。图中已加深说明对象部分的颜色。

关于电感的配置，还需注意其他两点。其一，电感的正下方不可配置接地层。由于接地层产生的涡电流导致磁力线发生抵消效应，因此会造成电感L的电感值降低，损耗增加（Q降低）（参见下图左侧）。非接地的信号线也有因涡电流使开关噪声传递到信号线的可能性。因此，在任何情况下，应避免电感正下方的布线。不得不布线时，请使用漏磁较少的闭磁路电感。

其二，电感引脚间的距离。如上图右侧的示例所示，由于引脚部分的铜箔面积过大，当引脚间的实际距离过近时，开关节点的高频信号经由杂散电容，电容被诱导至输入。如其他布线示例所示，应尽量缩小电感引脚用的铜箔。

审核编辑：汤梓红