DC/DCのインダクタのはどこに配置するのか

先日、アナデバからのメールのRAQに面白い記事があり、久しぶりに共感した。

記事

まぁ、読んで見てください。「そんなこと!」という諸氏もおられるでしょうが、それはそれ、ひとそれぞれ環境違いますからね。

要約するに最後の部分、

回路設計者の中には、インダクタの下に基板の銅層が存 在していることを好まない人がいます。そうした設計者 は、インダクタの下にあるのが、たとえグラウンド・プ レーン層であったとしても、カットアウトを入れるでし ょう。その目的は、グラウンド・プレーンにインダク タの磁界が原因で渦電流が発生するのを防ぐことです。

このアプローチは悪くはありませんが、カットアウトの ない、いわゆる“ベタ”のグラウンド・プレーンの方が望 ましいとする意見もあります。その理由としては、以下 のようなものが挙げられます。

XX シールド用のグラウンド・プレーンは、カットアウト がない方が効果的に働きます。

XX 基板に銅が多いほど、放熱の面で優れています。

XX 渦電流が発生したとしても、それは局所的なもので す。わずかな損失が生じるだけで、グラウンド・プレ ーンの役割にはほとんど影響を及ぼしません。

こうした理由から、筆者も、インダクタの下にはベタな グラウンド・プレーン層を配置するべきだと考えていま す。

以上の内容をまとめると、スイッチング・レギュレータ のインダクタがクリティカルなホット・ループに含まれ ていなくても、インダクタの下やすぐ近くに、制御用の パターンを配置するべきではありません。また、グラウ ンド・プレーンや電源プレーンにおいて、インダクタの 部分をカットアウトする必要はないでしょう。

私は、全くこの人の考えに賛同する。私の会社でも前者が多いの事実で、高尚な(?)設計やっているメンバーのパターンは前者のようになっている。そして、その理由としては輻射ノイズの影響を挙げている。

また、場合によっては、制御ICからインダクタを遠く離して配置する例も見受けられる、理由としては先のものと同じだ。さらに、シミュレーション結果でもそうだ!とおっしゃる方もおられる。否定するつもりはないが、どうかな?ってのが私の考えである。大抵の場合、シミュレーション結果を示すのは、何か問題があってそれのつじつまを説明するために利用されることがほとんどだ。

インダクタの給電端は制御ICにできるだけ近づけてGNDベタを使って配線するのが良いと思う。輻射ノイズの問題がある場合、もっと別のところに主要因が隠されている。スイッチ周波数と輻射ノイズ高調波があってるから、、、という単純な理由だけでそこに手を入れるのは性急と思う。