Buck Converter Плоскости печатных плат

У меня вопрос по поводу медных плоскостей печатных плат с понижающими преобразователями. Для справки, я использую LM2673/LM2679. Детали идентичны по компоновке, используется DDPAK / TO-263-7 с выводом печатной платы, подключенным к выводу заземления ИС (вывод 4).

Изначально я размещаю устройство на двухслойной плате, верхняя плоскость которой состоит только из сигнальных дорожек (таким образом, у вас есть изолированные медные плоскости сверху рядом с дорожками), а нижняя плоскость является землей. Однако, учитывая то, как вывод соединен с землей, казалось более удобным, если обе плоскости были заземляющими как для компонентов поверхностного монтажа, так и для рассеивания тепла. Если бы я использовал заливку грунтом с обеих сторон, в каких областях рекомендуется не заливать медь?

РЕДАКТИРОВАТЬ: я нашел эту ветку TI, которая как бы углубляется в то, о чем я говорю. Я использую экранированные индукторы, и, судя по тому, что он говорит, кажется, что он продвигает идею удаления меди верхнего слоя под индуктором (при этом оставляя нижнюю медь заполненной), чтобы избежать проблем с электромагнитными помехами. Таким образом, даже несмотря на то, что мои индукторы экранированы, кажется, лучше, если я оставлю область индуктора свободной от меди. Мне было интересно, следует ли мне применять эту практику и к другим компонентам.

https://e2e.ti.com/support/power-management/f/196/t/538740?-DC-DC-Converter-Ground-plane-cut-below-power-inductor

Зачем нужны медные заливки?
@VladimirCravero Я думаю, что OP просто знает, что бывают ситуации, когда медные заливки плохие, но не уверен, что это за ситуации. Я не знаю ни одной ситуации, когда они плохи для чего-то вроде понижающего преобразователя, где вы ничего не соответствуете импедансу. Однако не оставляйте медные заливки плавающими.
@VladimirCravero Я видел несколько рекомендуемых схем, в которых переключающий индуктор не имел под собой меди, чтобы уменьшить электромагнитные помехи или что-то в этом роде. Я точно не знаю, почему. electronics.stackexchange.com/questions/452922/…
@DKNguyen Спасибо за ваш ответ. Я видел много примеров компоновки, где, например, пространство под катушкой индуктивности не имеет меди, чтобы уменьшить электромагнитные помехи или что-то в этом роде. Что именно вы имеете в виду, говоря, что медь не должна плавать? Если верхняя плоскость обозначена как «нет сигнала», то у вас есть плавающие медные острова, но вы имеете в виду, что они должны быть к чему-то привязаны? rohmfs.rohm.com/en/products/databook/applinote/ic/power/…
@ user101402 Да, они должны быть привязаны к GND (или что-то в этом роде). Не оставляйте их плавающими. Я посмотрел, почему под индуктором нет меди, и это нужно для того, чтобы индуктор не индуцировал вихревые токи в заземляющем слое. Я потратил всего две минуты на поиски, но не нашел ничего определенного о том, насколько плох эффект на самом деле. Если индуктор экранирован, это, по-видимому, не имеет большого значения.
@DKNguyen Спасибо. Судя по тому, что вы говорите, кажется нормальным использовать заливку грунтом как на верхнем, так и на нижнем слоях. Я нашел эту ветку TI о меди под катушкой индуктивности. Я использую экранированные индукторы, поэтому, исходя из того, что они говорят, лучше удалить верхнюю медную заливку под индукторами, сохранив при этом нижнюю медь. Это то, что я читаю, но мне интересно, следует ли использовать этот принцип и для других компонентов. e2e.ti.com/support/power-management/f/196/t/…
@user101402 user101402 Обновил мой комментарий, пока вы ответили. Если целью являются вихревые токи, то ни на одном слое под индуктором не должно быть меди.
На самом деле, в вашем документе ROHM, на который вы ссылаетесь, прямо сказано, почему под катушкой индуктивности нет меди. В разделе «Размещение индуктора».
@DKNguyen Хорошо. Это для меди непосредственно под катушкой индуктивности, так что я вижу это как медь верхней плоскости. Поскольку нижняя медь находится в другой плоскости, заливка в этой плоскости должна заполнять пространство вокруг индуктора, верно?
@ user101402 Я почти уверен, что магнитное поле тоже немного разливается по краям. В этом документе ROHM нет меди по краям индуктора, за исключением случаев, когда это неизбежно. Магнитное поле также проходит сквозь вещи, поэтому я не думаю, что это будет нормально, хотя оно будет немного дальше.

Ответы (1)

что касается магнитных цепей, размещение меди непосредственно под катушкой индуктивности аналогично обеспечению SHORTED_TURN рядом с катушкой индуктивности, но с ВОЗДУХОМ в качестве ключевой части магнитного пути.

Учитывая, что верхняя медь может быть на 1 мм или даже ближе к частям потока катушки индуктивности, явление закороченного витка сильно зависит от механической конструкции катушки индуктивности/сердечника/монтажных штифтов и, таким образом, непредсказуемо.

Так что просто удалите медь top_layer под катушкой индуктивности.

=========================================

Для получения каких-либо указаний по удалению ОБОИХ слоев меди под индуктором я бы позвонил разработчику эталонного проекта / специалисту по оценке электромагнитных помех.

Или позвоните в CoilCraft или производителю ферритов.

Опять же, здесь мы рассматриваем air_path (воздух + FR_4) и окантовку потока вне индуктора.

Без точных описаний полей и описаний вихревых токов фольги печатной платы мы не знаем

  • 1) ЭМИ

  • 2) потери (неэффективность коммутатора) из-за потерь на вихревые токи

=================================

Обратите внимание на взаимность металлических антенн и отверстий_в_металлических_пластинах.

И metal_as_wire, и metal_as_hole будут излучать электромагнитные помехи.

Вы не хотите предоставлять антенну.

Таким образом, удаление меди нижнего_слоя ПОД катушкой индуктивности, когда это отверстие становится антенной, не является хорошей идеей.

Создание slot_antenna, пусть и нерезонансного, не является хорошей практикой EMI.

Обратите внимание , что ЛЮБОЙ разрез нижней плоскости под индуктором эквивалентен установке slot_antenna_radiator. Токи будут циркулировать по краям отверстия/зазора/щели, и даже при наличии антенны ближнего поля с электромагнитными помехами случаются плохие вещи.

Спасибо за ваш ответ. Это то, что я, кажется, понял, основываясь на своих показаниях, поэтому я решил перестраховаться и удалить медную заливку прямо под моим индуктором. Я удалил его только в той же плоскости, что и мой индуктор, так что медная заливка на противоположной стороне моей платы должна быть в порядке, верно? Или это тоже принято удалять?
@ user101402 Из того, что говорит аналог, вы должны оставить дальнюю плоскость нетронутой, потому что разрезание всех слоев создает щелевую антенну, которая вам не нужна.
Buck Converter Плоскости печатных плат
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v