之前設計電路時候基本沒怎么注意這個地方的處理,很早之前設計的時候我都是直接全部挖掉的,后來在EMC的測試中發現,挖掉的和不挖掉的對測試影響還是蠻大的,后面我就基本都不挖掉,再后來發現挖掉也沒啥用,我就半挖掉,有時效果很明顯有時候效果并不是那么明顯,那是因為啥呢?
電感工作時因持續變化的電流產生電磁波,或多或少的都會泄露出來,電感下方的銅箔受電磁波影響,就會產生渦流了。
大家聽到比較多的就是電感正下方不可布置接地層,因為接地層產生的渦電流有磁力線的消除效果,導致感值下降,損耗加大,品質因素下降,所以下方的銅箔應該挖掉;從另一方面來說渦流產生了與電磁場相反的電磁場,抵消了一部分泄露的磁場,銅箔把泄露的磁場擋住了,防止電磁波對其他部分電路的干擾,從EMC防護的角度看,下方不應該挖掉,鋪銅可以削弱漏磁和輻射干擾由于非接地信號線也有因渦電流使開關噪聲傳遞到信號線的可能性,因此避免正下方布線,以免信號受到干擾。
最早之前用過的TI的TPS5430推薦的LAYOUT的方式,典型頻率是500KhZ
這基本上全部挖掉了
后來TI的芯片不好買了,現在采用MPS的,用過一款MP9486電源芯片來看,當時按照推薦電路來整的,規格書上面給出了LAYOUT的方式,頻率高達1MhZ,可以按照需求選擇頻率大小。
發現基本電感下方銅箔基本沒挖
但是為什么挖為什么不挖?
這個就要看電感的類型了,大類就是繞線電感和疊層電感了,但是我們主要是電磁干擾這一塊,市場常用的就分為非屏蔽電感,半屏蔽電感和一體成型的電感。
從效率上看鋪銅可以減少渦流損耗,提高效率。但是對于非屏蔽電感,漏磁較多,渦流損耗較大,所以這時候鋪銅的效果就非常明顯了。同時對于半屏蔽電感和全屏蔽電感,漏磁較少,渦流損耗也較小,所以鋪銅的效果改善不是很明顯。輻射基本都是以能量的形式向周圍環境輻射出去,能量損耗就變成了電磁干擾和熱量。
從電感感量上看鋪銅可以改變電感的磁場分布,影響電感感量。對于非屏蔽電感,漏磁較多,鋪銅會使得磁場被壓縮在電感內部,導致電感感量減小。對于半屏蔽電感和全屏蔽電感,漏磁較少,鋪銅對磁場的影響不太大,電感感量基本不變。
小結:
1. 對于不同的需求選用不同的電感類型,成本上一體成型的是最貴的,設計電路需要綜合考慮損耗,成本,EMC等等因素。
2. 挖銅的時候切忌頂層下面幾層全挖掉,容易造成地平面不完整,反倒給每層都引入干擾源。