DC/DC轉(zhuǎn)換器的基板布局-銅箔的電阻和電感

PCB板布局很重要，但需要了解的不僅有布局，還有PCB板和銅箔本身。本文將對PCB板的結(jié)構(gòu)和材料相關(guān)的特性、以及銅箔的電阻和電感進(jìn)行介紹。

降壓型轉(zhuǎn)換器工作時的電流路徑

開關(guān)節(jié)點的振鈴

輸入電容器和二極管的配置

散熱孔的配置

電感的配置

輸出電容器的配置

反饋路徑的布線

接地

銅箔的電阻和電感

噪聲對策：拐角布線、傳導(dǎo)噪聲、輻射噪聲

噪聲對策：緩沖電路、自舉電阻、柵極電阻

關(guān)于PCB板

右圖是PCB板截面的示意圖。這是最基本的PCB板結(jié)構(gòu)和特性，請記住。下面逐項列出幾個關(guān)鍵要點。

表面和背面的銅箔厚度通常與內(nèi)層厚度不同。

芯材銅箔通常較厚，散熱性較好。

芯材為通用厚度，可通過半固化片來調(diào)整厚度。

有的芯材和半固化片的種類是容易產(chǎn)生遷移的材質(zhì)，可能無法承受高濕度試驗。

銅箔的電阻

當(dāng)然，銅箔（布線）是有電阻的。在較大電流條件下，會產(chǎn)生傳導(dǎo)損耗，也就是會產(chǎn)生電壓降或發(fā)熱現(xiàn)象。因此，對于大電流的線路，需要對銅箔的電阻值進(jìn)行評估。

銅箔的電阻按單位面積來考量。Figure 10表示銅箔單位面積的電阻值。通常為銅箔厚35μm、寬1mm、長1mm條件下的電阻值。

通?？衫孟铝泄竭M(jìn)行電阻計算。

根據(jù)從Figure 10讀取到的單位面積電阻值RP 來計算，結(jié)果如下：

比如25℃時，寬3mm、長50mm 的銅箔的電阻值，根據(jù)下列計算得出8.17mΩ。

根據(jù)該電阻值，流過3A電流時的電壓降為24.5mV。另外，從圖中可以看出，當(dāng)溫度上升至100℃時，電阻值增加29%。所以，電壓降也增加至31.6mV。

該銅箔引起的電壓降，在某些條件下可能會導(dǎo)致較大問題，因此基本上需要根據(jù)電流和溫度條件來探討布線寬度。

銅箔的電感

當(dāng)然，銅箔也存在電感?？梢哉J(rèn)為，電阻、電容、電感這些寄生成分是一定存在的。

銅箔的電感值通過以下公式來表示。

從公式可以看出，電感值基本上不依賴于銅箔的厚度。

Figure 11 表示銅箔電感的計算值。由圖可知，即使線寬提高到2倍，電感值也不會下降到理想程度。

要想減少寄生電感的影響，縮短布線長度是最好的解決方法。

假設(shè)電感值L[H]的印刷電路布線中的電流在時間t[s]之內(nèi)變化量為i[A]，則將在其印刷電路布線的兩端產(chǎn)生以下電壓。

例如，當(dāng)在寄生電感值為6nH的印刷電路布線中在10ns內(nèi)流過2A的電流時，將產(chǎn)生以下電壓。

需要注意的是，在某些條件下寄生電感也會造成較大的電壓，不僅會影響運行，還有可能損壞部件。

審核編輯：湯梓紅