Kondensatoren spielen eine wichtige Rolle beim Hochgeschwindigkeits-PCB-Design und sind oft das am häufigsten verwendete Bauteil auf PCBs. Bei Leiterplatten werden Kondensatoren üblicherweise in Filterkondensatoren, Entkopplungskondensatoren, Energiespeicherkondensatoren usw. unterteilt.

1.Leistungsausgangskondensator, Filterkondensator

Normalerweise bezeichnen wir den Kondensator der Eingangs- und Ausgangskreise des Leistungsmoduls als Filterkondensator. Das einfache Verständnis besteht darin, dass der Kondensator die Stabilität der Eingangs- und Ausgangsstromversorgung gewährleistet. Im Leistungsmodul sollte der Filterkondensator groß und dann klein sein. Wie im Bild gezeigt, wird der Filterkondensator in Pfeilrichtung groß und dann klein platziert.

Bei der Gestaltung der Stromversorgung ist darauf zu achten, dass die Verkabelung und die Kupferhaut breit genug sind und die Anzahl der Löcher ausreichend ist, um sicherzustellen, dass die Durchflusskapazität dem Bedarf entspricht. Die Breite und Anzahl der Löcher werden in Abhängigkeit vom Strom ausgewertet.

Leistungseingangskapazität

Der Leistungseingangskondensator bildet mit der Schaltschleife eine Stromschleife. Diese Stromschleife variiert um eine große Amplitude, die Iout-Amplitude. Die Frequenz ist die Schaltfrequenz. Während des Schaltvorgangs des DCDC-Chips ändert sich der von dieser Stromschleife erzeugte Strom, einschließlich schnellerer di/dt.

Im synchronen BUCK-Modus sollte der kontinuierliche Strompfad durch den GND-Pin des Chips verlaufen und der Eingangskondensator sollte zwischen GND und Vin des Chips angeschlossen sein, sodass der Pfad kurz und dick sein kann.

Je kleiner die Fläche dieses Stromrings ist, desto besser ist die Außenabstrahlung dieses Stromrings.

2. Entkopplungskondensator
Der Power-Pin eines Hochgeschwindigkeits-ICs benötigt genügend Entkopplungskondensatoren, vorzugsweise einen pro Pin. Wenn im tatsächlichen Design kein Platz für den Entkopplungskondensator vorhanden ist, kann dieser gegebenenfalls gelöscht werden.
Die Entkopplungskapazität des IC-Stromversorgungspins ist normalerweise klein, z. B. 0,1 μF, 0,01 μF usw. Das entsprechende Paket ist ebenfalls relativ klein, z. B. 0402-Paket, 0603-Paket usw. Bei der Platzierung von Entkopplungskondensatoren sind folgende Punkte zu beachten.
(1) Platzieren Sie es so nah wie möglich am Stromversorgungsstift, da es sonst möglicherweise keine Entkopplungswirkung hat. Theoretisch hat der Kondensator einen gewissen Entkopplungsradius, daher sollte das Prinzip der Nähe strikt umgesetzt werden.
(2) Die Leitung des Entkopplungskondensators zum Stromversorgungsstift sollte so kurz wie möglich und die Leitung dick sein. Normalerweise beträgt die Leitungsbreite 8 ~ 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). Der Zweck der Verdickung besteht darin, die Leitungsinduktivität zu verringern und die Leistung der Stromversorgung sicherzustellen.
(3) Nachdem die Stromversorgungs- und Erdungsstifte des Entkopplungskondensators aus dem Schweißpad herausgeführt wurden, stanzen Sie in der Nähe Löcher und verbinden Sie sie mit der Stromversorgung und der Erdungsebene. Auch die Mine sollte verdickt und das Loch möglichst groß sein. Wenn ein Loch mit einer Öffnung von 10 mil verwendet werden kann, sollte ein 8 mil-Loch nicht verwendet werden.
(4)Stellen Sie sicher, dass die Entkopplungsschleife so klein wie möglich ist

3. Energiespeicherkondensator
Die Aufgabe des Energiespeicherkondensators besteht darin, sicherzustellen, dass der IC bei Verwendung von Strom in kürzester Zeit Strom liefern kann. Die Kapazität des Energiespeicherkondensators ist im Allgemeinen groß und das entsprechende Gehäuse ist ebenfalls groß. In der Platine kann der Energiespeicherkondensator weit vom Gerät entfernt sein, aber nicht zu weit, wie im Bild gezeigt. Der übliche Lüfterlochmodus des Energiespeicherkondensators ist im Bild dargestellt.

Die Prinzipien von Lüfterlöchern und Kabeln sind wie folgt:
(1) Die Zuleitung ist möglichst kurz und dick, so dass eine geringe parasitäre Induktivität entsteht.
(2)Stanzen Sie bei Energiespeicherkondensatoren oder Geräten mit großem Überstrom so viele Löcher wie möglich.
(3) Die beste elektrische Leistung des Lüfterlochs ist natürlich das Scheibenloch. Die Realität bedarf einer umfassenden Betrachtung