PCB設(shè)計(jì)當(dāng)中電感的處理方法

電感是電子電路當(dāng)中非常常見(jiàn)的元器件，電感按照不同的分類方式可以劃分出不同的種類，它們?cè)诓煌膽?yīng)用場(chǎng)景下都有著各自獨(dú)特的作用和特點(diǎn)。

首先電感的組成主要是由繞組和磁芯兩部分組成的，具體包括：

1、繞組：由繞制在磁芯上的導(dǎo)體線圈組成，通常采用銅線或鋁線制作，導(dǎo)線截面積和匝數(shù)決定了電感的大小。繞組可以是單層或多層繞制，也可以是平行線或交叉線繞制。

2、磁芯：可以是空心管式、固態(tài)磁性材料或磁性粉末等多種材料制成，磁芯的材料會(huì)影響電感的性能，參與傳遞磁場(chǎng)，主要作用是提高電感器件的磁通量。

值得注意的是，電感的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)榫唧w的應(yīng)用場(chǎng)景和制造工藝的不同而有所差異，比如鐵芯電感的磁芯是由鐵、鎳、氧化鐵等材料組成的，還有各類微型電感、SMD電感等，其結(jié)構(gòu)也都不盡相同。

除此之外，還有一些電感器件會(huì)附加防抖電容、繞組保護(hù)套等輔助元器件，以提高電路效率和保護(hù)電感的結(jié)構(gòu)。

我們本次就聊一聊我們平時(shí)比較常見(jiàn)電感之一的的功率電感的用途以及他在我們PCB設(shè)計(jì)當(dāng)中的處理方法，首先功率電感又可以分為屏蔽型電感和非屏蔽型電感，這兩者最大的區(qū)別就是一個(gè)是可以看到繞制的線圈，一個(gè)是看不到的，因?yàn)楸唤饘倨帘握终制饋?lái)了，功率電感主要用于電力電子設(shè)備中，通常是AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/DC變換器、過(guò)濾網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)壓電源等電路的核心元器件之一。功率電感器件的功能和作用如下：

1、濾波：功率電感賦予負(fù)載電路一個(gè)阻抗，以分離高頻和低頻信號(hào)。濾波電感主要用于穩(wěn)壓電源和過(guò)濾電源的輸出波形，降低電源的紋波和脈動(dòng)。

2、暫態(tài)響應(yīng)：功率電感可對(duì)電源中的電流進(jìn)行暫態(tài)響應(yīng)和過(guò)渡控制，防止瞬時(shí)過(guò)流和電源中的電流脈沖等現(xiàn)象，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。

3、能量存儲(chǔ)：在AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC變換器等功率電子設(shè)備中，功率電感存儲(chǔ)能量并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶?chǎng)，以在短時(shí)間內(nèi)提供更高的電流或電壓。

4、隔離：功率電感可提供一種隔離手段，將輸入電源與輸出部分進(jìn)行隔離，降低氣缸的交互電干擾和噪聲等。

綜上所述，功率電感是電力電子設(shè)備中的關(guān)鍵元器件之一，在許多應(yīng)用中都具有非常重要的作用，可有效解決電路中的紋波、電流過(guò)載等問(wèn)題。

我們?cè)谶M(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候有由于電感工作當(dāng)中是會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的，這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化。如果這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度足夠大，它就會(huì)對(duì)周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。這種干擾可能會(huì)導(dǎo)致電路的性能下降、信號(hào)干擾等問(wèn)題。

為了減少電感器對(duì)周圍電子設(shè)備的干擾，通常會(huì)在電感器周圍挖掉一些銅皮。這是因?yàn)殡姼衅鳟a(chǎn)生的磁場(chǎng)是通過(guò)銅皮傳導(dǎo)到周圍的電子設(shè)備中的。如果我們將銅皮挖掉，就可以減少磁場(chǎng)的輻射范圍，從而降低EMI的影響。

除了挖掉銅皮之外，還可以采用其他措施來(lái)減少電感器對(duì)周圍電子設(shè)備的干擾。例如，他們可以在電感器周圍放置屏蔽罩，以進(jìn)一步減少磁場(chǎng)的輻射范圍。此外，還可以采用低噪聲電源、地線等技術(shù)來(lái)降低EMI的影響。

總之，在PCB設(shè)計(jì)中，EMI是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。電感器是一種常見(jiàn)的電子元件，它會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)可能會(huì)對(duì)周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。為了減少這種干擾，通常會(huì)在電感器周圍挖掉一些銅皮，并采用其他措施來(lái)降低EMI的影響。這些措施可以幫助我們?cè)O(shè)計(jì)出更加穩(wěn)定、可靠的電路系統(tǒng)。

當(dāng)然電感對(duì)電路的影響不僅僅是這些，如果銅皮沒(méi)有挖掉的話，電感磁場(chǎng)和銅皮之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)渦流，從而導(dǎo)致電感區(qū)域會(huì)發(fā)熱以及電感的電感量降低，我們?cè)谟龅接衅帘握值腜CB的時(shí)候也是需要注意電感區(qū)域的處理，通常會(huì)在功率電感上方屏蔽罩區(qū)域挖一個(gè)洞，避免渦流現(xiàn)象的產(chǎn)生。

我們上面了解了這么多那么其實(shí)我們只需要在PCB設(shè)計(jì)當(dāng)中多留意一下電感區(qū)域的布局以及銅皮的處理基本上就可以了，合理的電路布局可以幫助我們減小EMI的影響?；蛘呶覀円部梢圆捎闷帘涡偷碾姼校帘涡偷碾姼杏捎谟衅帘握值年P(guān)系可以把磁感線限制在屏蔽罩內(nèi)，從而降低了對(duì)周圍元器件的影響，缺點(diǎn)就是比較貴一些，所以我們平時(shí)都是需要綜合考慮的。