工程師PCB設計當中電感的處理方法
2023-6-21 9:47:35??????點擊：
電感是電子電路當中非常常見的元器件，電感按照不同的分類方式可以劃分出不同的種類，它們在不同的應用場景下都有著各自獨特的作用和特點。
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體線圈組成，通常采用銅線或鋁線制作，導線截面積和匝數決定了電感的大小。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、固態磁性材料或磁性粉末等多種材料制成，磁芯的材料會影響電感的性能，參與傳遞磁場，主要作用是提高電感器件的磁通量。
值得注意的是，電感的內部結構會因為具體的應用場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，其結構也都不盡相同。
除此之外，還有一些電感器件會附加防抖電容、繞組保護套等輔助元器件，以提高電路效率和保護電感的結構。
我們本次就聊一聊我們平時比較常見電感之一的的功率電感的用途以及他在我們PCB設計當中的處理方法，首先功率電感又可以分為屏蔽型電感和非屏蔽型電感，這兩者最大的區別就是一個是可以看到繞制的線圈，一個是看不到的，因為被金屬屏蔽罩罩起來了，功率電感主要用于電力電子設備中，通常是AC/DC轉換器、DC/DC變換器、過濾網絡、穩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：功率電感賦予負載電路一個阻抗，以分離高頻和低頻信號。濾波電感主要用于穩壓電源和過濾電源的輸出波形，降低電源的紋波和脈動。
2、暫態響應：功率電感可對電源中的電流進行暫態響應和過渡控制，防止瞬時過流和電源中的電流脈沖等現象，提高系統的穩定性等。
3、能量存儲：在AC/DC轉換器和DC/DC變換器等功率電子設備中，功率電感存儲能量并將其轉變為電場，以在短時間內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備中的關鍵元器件之一，在許多應用中都具有非常重要的作用，可有效解決電路中的紋波、電流過載等問題。
我們在進行PCB設計的時候有由于電感工作當中是會產生磁場的，這個磁場會隨著時間的變化而變化。如果這個磁場的強度足夠大，它就會對周圍的電子設備產生干擾。這種干擾可能會導致電路的性能下降、信號干擾等問題。
為了減少電感器對周圍電子設備的干擾，通常會在電感器周圍挖掉一些銅皮。這是因為電感器產生的磁場是通過銅皮傳導到周圍的電子設備中的。如果我們將銅皮挖掉，就可以減少磁場的輻射范圍，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減少電感器對周圍電子設備的干擾。例如，他們可以在電感器周圍放置屏蔽罩，以進一步減少磁場的輻射范圍。此外，還可以采用低噪聲電源、地線等技術來降低EMI的影響。
總之，在PCB設計中，EMI是一個非常重要的問題。電感器是一種常見的電子元件，它會產生磁場，這個磁場可能會對周圍的電子設備產生干擾。為了減少這種干擾，通常會在電感器周圍挖掉一些銅皮，并采用其他措施來降低EMI的影響。這些措施可以幫助我們設計出更加穩定、可靠的電路系統。
當然電感對電路的影響不僅僅是這些，如果銅皮沒有挖掉的話，電感磁場和銅皮之間會產生一個渦流，從而導致電感區域會發熱以及電感的電感量降低，我們在遇到有屏蔽罩的PCB的時候也是需要注意電感區域的處理，通常會在功率電感上方屏蔽罩區域挖一個洞，避免渦流現象的產生。
我們上面了解了這么多那么其實我們只需要在PCB設計當中多留意一下電感區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。或者我們也可以采用屏蔽型的電感，屏蔽型的電感由于有屏蔽罩的關系可以把磁感線限制在屏蔽罩內，從而降低了對周圍元器件的影響，缺點就是比較貴一些，所以我們平時都是需要綜合考慮的。
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體線圈組成，通常采用銅線或鋁線制作，導線截面積和匝數決定了電感的大小。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、固態磁性材料或磁性粉末等多種材料制成，磁芯的材料會影響電感的性能，參與傳遞磁場，主要作用是提高電感器件的磁通量。
值得注意的是，電感的內部結構會因為具體的應用場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，其結構也都不盡相同。
除此之外，還有一些電感器件會附加防抖電容、繞組保護套等輔助元器件，以提高電路效率和保護電感的結構。
我們本次就聊一聊我們平時比較常見電感之一的的功率電感的用途以及他在我們PCB設計當中的處理方法，首先功率電感又可以分為屏蔽型電感和非屏蔽型電感，這兩者最大的區別就是一個是可以看到繞制的線圈，一個是看不到的，因為被金屬屏蔽罩罩起來了，功率電感主要用于電力電子設備中，通常是AC/DC轉換器、DC/DC變換器、過濾網絡、穩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：功率電感賦予負載電路一個阻抗，以分離高頻和低頻信號。濾波電感主要用于穩壓電源和過濾電源的輸出波形，降低電源的紋波和脈動。
2、暫態響應：功率電感可對電源中的電流進行暫態響應和過渡控制，防止瞬時過流和電源中的電流脈沖等現象，提高系統的穩定性等。
3、能量存儲：在AC/DC轉換器和DC/DC變換器等功率電子設備中，功率電感存儲能量并將其轉變為電場，以在短時間內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備中的關鍵元器件之一，在許多應用中都具有非常重要的作用，可有效解決電路中的紋波、電流過載等問題。
我們在進行PCB設計的時候有由于電感工作當中是會產生磁場的，這個磁場會隨著時間的變化而變化。如果這個磁場的強度足夠大，它就會對周圍的電子設備產生干擾。這種干擾可能會導致電路的性能下降、信號干擾等問題。
為了減少電感器對周圍電子設備的干擾，通常會在電感器周圍挖掉一些銅皮。這是因為電感器產生的磁場是通過銅皮傳導到周圍的電子設備中的。如果我們將銅皮挖掉，就可以減少磁場的輻射范圍，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減少電感器對周圍電子設備的干擾。例如，他們可以在電感器周圍放置屏蔽罩，以進一步減少磁場的輻射范圍。此外，還可以采用低噪聲電源、地線等技術來降低EMI的影響。
總之，在PCB設計中，EMI是一個非常重要的問題。電感器是一種常見的電子元件，它會產生磁場，這個磁場可能會對周圍的電子設備產生干擾。為了減少這種干擾，通常會在電感器周圍挖掉一些銅皮，并采用其他措施來降低EMI的影響。這些措施可以幫助我們設計出更加穩定、可靠的電路系統。
當然電感對電路的影響不僅僅是這些，如果銅皮沒有挖掉的話，電感磁場和銅皮之間會產生一個渦流，從而導致電感區域會發熱以及電感的電感量降低，我們在遇到有屏蔽罩的PCB的時候也是需要注意電感區域的處理，通常會在功率電感上方屏蔽罩區域挖一個洞，避免渦流現象的產生。
我們上面了解了這么多那么其實我們只需要在PCB設計當中多留意一下電感區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。或者我們也可以采用屏蔽型的電感，屏蔽型的電感由于有屏蔽罩的關系可以把磁感線限制在屏蔽罩內，從而降低了對周圍元器件的影響，缺點就是比較貴一些，所以我們平時都是需要綜合考慮的。
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