Πώς να τοποθετήσετε πυκνωτές στο σχεδιασμό PCB;

Οι πυκνωτές διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον σχεδιασμό PCB υψηλής ταχύτητας και είναι συχνά η πιο χρησιμοποιούμενη συσκευή σε PCB. Στο PCB, οι πυκνωτές διαιρούνται συνήθως σε πυκνωτές φίλτρων, πυκνωτές αποσύνδεσης, πυκνωτές αποθήκευσης ενέργειας κ.λπ.

1. Ποσοτόχος εξόδου, πυκνωτής φίλτρων

Συνήθως αναφέρεται στον πυκνωτή των κυκλωμάτων εισόδου και εξόδου της μονάδας ισχύος ως πυκνωτή φίλτρου. Η απλή κατανόηση είναι ότι ο πυκνωτής εξασφαλίζει τη σταθερότητα της τροφοδοσίας εισόδου και εξόδου. Στη μονάδα ισχύος, ο πυκνωτής φίλτρου πρέπει να είναι μεγάλος πριν από το μικρό. Όπως φαίνεται στην εικόνα, ο πυκνωτής φίλτρου τοποθετείται μεγάλος και στη συνέχεια μικρός στην κατεύθυνση του βέλους.

WPS_DOC_0

Κατά το σχεδιασμό της παροχής ρεύματος, πρέπει να σημειωθεί ότι η καλωδίωση και το δέρμα του χαλκού είναι αρκετά ευρύ και ο αριθμός των οπών αρκεί για να εξασφαλιστεί ότι η ικανότητα ροής ανταποκρίνεται στη ζήτηση. Το πλάτος και ο αριθμός των οπών αξιολογούνται σε συνδυασμό με το ρεύμα.

Χωρητικότητα εισόδου ισχύος

WPS_DOC_1

Ο πυκνωτής εισόδου ισχύος σχηματίζει έναν τρέχοντα βρόχο με τον βρόχο μεταγωγής. Αυτός ο ρεύματος βρόχος ποικίλλει ανάλογα με ένα μεγάλο πλάτος, το πλάτος IOUT. Η συχνότητα είναι η συχνότητα μεταγωγής. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μεταγωγής του τσιπ DCDC, το ρεύμα που παράγεται από αυτές τις μεταβολές του τρέχοντος βρόχου, συμπεριλαμβανομένων ταχύτερων DI/DT.

Στη σύγχρονη λειτουργία Buck, η διαδρομή συνεχούς ρεύματος θα πρέπει να διέρχεται από τον ακροδέκτη GND του τσιπ και ο πυκνωτής εισόδου θα πρέπει να συνδεθεί μεταξύ του GND και του VIN του τσιπ, οπότε η διαδρομή μπορεί να είναι μικρή και παχύρρευστη.

WPS_DOC_2

Η περιοχή αυτού του τρέχοντος δακτυλίου είναι αρκετά μικρή, τόσο καλύτερη θα είναι η εξωτερική ακτινοβολία αυτού του τρέχοντος δακτυλίου.

2. Πυκνωτής
Ο πείρος ισχύος ενός IC υψηλής ταχύτητας χρειάζεται αρκετούς πυκνωτές αποσύνδεσης, κατά προτίμηση ένα ανά καρφίτσα. Στον πραγματικό σχεδιασμό, εάν δεν υπάρχει χώρος για τον πυκνωτή αποσύνδεσης, μπορεί να διαγραφεί ανάλογα με την περίπτωση.
Η χωρητικότητα αποσύνδεσης του ακροδέκτη τροφοδοσίας IC είναι συνήθως μικρή, όπως 0,1μF, 0,01μF, κλπ. Η αντίστοιχη συσκευασία είναι επίσης σχετικά μικρή, όπως το πακέτο 0402, το πακέτο 0603 και ούτω καθεξής. Κατά την τοποθέτηση πυκνωτών αποσύνδεσης, πρέπει να σημειωθούν τα ακόλουθα σημεία.
(1) Τοποθετήστε όσο το δυνατόν πιο κοντά στον ακροδέκτη τροφοδοσίας, διαφορετικά μπορεί να μην έχει αποτέλεσμα αποσύνδεσης. Θεωρητικά, ο πυκνωτής έχει μια ορισμένη ακτίνα αποσύνδεσης, οπότε η αρχή της εγγύτητας πρέπει να εφαρμοστεί αυστηρά.
(2) Ο πυκνωτής αποσύνδεσης στο μολύβι τροφοδοσίας πρέπει να είναι όσο το δυνατόν συντομότερα και ο μόλυβδος πρέπει να είναι παχύς, συνήθως το πλάτος της γραμμής είναι 8 ~ 15mil (1mil = 0,0254mm). Ο σκοπός της πάχυνσης είναι η μείωση της αυτεπάτης μολύβδου και η εξασφάλιση της απόδοσης της τροφοδοσίας.
(3) Μετά την τροφοδοσία ρεύματος και γείωσης του πυκνωτή αποσύνδεσης οδηγούνται έξω από το μαξιλάρι συγκόλλησης, οι οπές διάτρησης κοντά και συνδέονται με το τροφοδοτικό και το επίπεδο γείωσης. Ο μόλυβδος θα πρέπει επίσης να πυκνωθεί και η τρύπα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη. Εάν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια οπή με διάφραγμα 10mil, δεν πρέπει να χρησιμοποιείται μια οπή 8mil.
(4) Βεβαιωθείτε ότι ο βρόχος αποσύνδεσης είναι όσο το δυνατόν μικρότερος

3. Πυκνωτής αποθήκευσης ενέργειας
Ο ρόλος του πυκνωτή αποθήκευσης ενέργειας είναι να διασφαλίσει ότι το IC μπορεί να παρέχει ενέργεια στο συντομότερο χρονικό διάστημα κατά τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας. Η χωρητικότητα του πυκνωτή αποθήκευσης ενέργειας είναι γενικά μεγάλη και το αντίστοιχο πακέτο είναι επίσης μεγάλη. Στο PCB, ο πυκνωτής αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να απέχει πολύ από τη συσκευή, αλλά όχι πολύ μακριά, όπως φαίνεται στην εικόνα. Η λειτουργία Common Energy Storage Papacitor Fan-Hole εμφανίζεται στην εικόνα.

WPS_DOC_3

Οι αρχές των οπών και των καλωδίων των ανεμιστήρων είναι οι εξής:
(1) Ο μόλυβδος είναι όσο το δυνατόν πιο μικρός και παχύς, έτσι ώστε να υπάρχει μια μικρή παραγωγική επαγωγή.
(2) Για τους πυκνωτές αποθήκευσης ενέργειας ή συσκευές με μεγάλη υπερένταση, γροθιά όσο το δυνατόν περισσότερες τρύπες.
(3) Φυσικά, η καλύτερη ηλεκτρική απόδοση της οπής του ανεμιστήρα είναι η οπή του δίσκου. Η πραγματικότητα χρειάζεται ολοκληρωμένη εξέταση