什么是热回路

每当涉及开关稳压器及其电磁兼容性（EMC）时，术语热回路都是相关的。这个话题尤其出现在印刷电路板上的走线布线的优化中。但是热回路究竟指的是什么？

电流始终在开关稳压器中切换。这些电流通常相对较高。每当电流流动时，它就会产生磁场。如果快速切换大电流，则会产生交变磁场。此外，如果电流通过一定的寄生走线电感进行切换，则会产生电压失调。电流可以电容耦合到相邻电路部件中，并增加电源的噪声辐射。总之，我们可以说开关模式电源中噪声的主要原因是开关电流。图1所示为简单的降压转换器拓扑。所有承载连续电流的线路均以蓝色显示。所有快速切换电流的线路都显示为红色。

图1.连续电流显示为蓝色，开关电流显示为红色的路径。

图 1 中的红色路径是关键路径。它们看起来像一个电流环路，因此被称为环路。热回路意味着该环路特别重要，因为它涉及快速开关电流。如果我们仔细观察这个环路，我们可以看到图1中的红色环路从来没有任何实际电流流动，因为两个开关永远不会同时导通。它只是电流在特定时间流过的各个线路的组合，而在其他时间没有电流流动。在图2中，显示电流方向的箭头被添加到各个连接线上。此外，还给出了显示周期内电流流动的符号。在其他时候，没有电流流过导体。

表1显示了图2中每条红色迹线何时传导电流以及何时不传导电流。在降压稳压器占空比的导通时间内，高端开关导通，低端开关关断，我们看到电流从输入电容流过高端开关，但没有电流流过低边开关。在占空比的关断时间内，我们看到电流通过低边开关（从地到开关节点），而其他三条红色迹线中没有电流。

 

降压稳压器占空比	图 2 中的符号	高边开关	低边开关
准时		上	关闭
关机时间		关闭	上

 

图2.热回路中具有不同电流方向的不同路径。

从图2中可以看出，热回路不是一个独立的电流环路，而只是一个由两个实际电流环路的组件组成的虚拟电流环路。

图3显示了电路所基于的实际电流环路。一个电流环路显示为蓝色，另一个电流环路显示为绿色。确实会在这些完整的电流环路之间来回切换;然而，在某些路径中，电流在两个电流环路中沿同一方向流动，因此它们叠加形成连续电流，因此就EMC而言并不重要。这些跟踪不称为热回路。

图3.真正的电流回路导致所谓的热回路。

开关稳压器中的热回路因开关稳压器拓扑而异。它们应设计得尽可能窄和紧凑，以尽量减少产生的噪音及其传输。ADI公司的静音开关2技术通过在IC封装中集成输入电容，使关键热回路尽可能小。同样，通过将热回路分成两个对称的形状，会产生两个极性相反的磁场，并且辐射噪声在很大程度上抵消了自身。

审核编辑：郭婷