Kuidas paigutada kondensaatoreid PCB disainis?

Kondensaatorid mängivad kiirete PCB-de kujundamisel olulist rolli ja on sageli PCBS-i enimkasutatavad seadmed. PCB-s jagatakse kondensaatorid tavaliselt filtrikondensaatoriteks, lahtisidestuskondensaatoriteks, energiasalvestuskondensaatoriteks jne.

1.Toiteväljundkondensaator, filtrikondensaator

Tavaliselt viitame toitemooduli sisend- ja väljundahelate kondensaatorile kui filtrikondensaatorile. Lihtne arusaam on see, et kondensaator tagab sisend- ja väljundtoiteallika stabiilsuse. Toitemoodulis peaks filtri kondensaator olema suur, enne kui väike. Nagu pildil näidatud, asetatakse filtri kondensaator suureks ja seejärel väikeseks noole suunas.

wps_doc_0

Toiteploki projekteerimisel tuleb arvestada, et juhtmestik ja vasknahk on piisavalt laiad ning aukude arv on piisav, et tagada vooluvõimsuse nõudlusele vastamine. Aukude laiust ja arvu hinnatakse koos vooluga.

Toite sisendmahtuvus

wps_doc_1

Toitesisendkondensaator moodustab lülitusahelaga vooluahela. See vooluahel varieerub suure amplituudi, väljalaske amplituudi võrra. Sagedus on lülitussagedus. DCDC kiibi lülitusprotsessi ajal muutub selle vooluahela genereeritud vool, sealhulgas kiirem di/dt.

Sünkroonses BUCK-režiimis peaks pidev voolutee läbima kiibi GND tihvti ning sisendkondensaator peaks olema ühendatud kiibi GND ja Vin vahel, nii et tee võib olla lühike ja paks.

wps_doc_2

Selle voolurõnga pindala on piisavalt väike, seda parem on selle voolurõnga väliskiirgus.

2. Lahtisidestuskondensaator
Kiire IC toiteviik vajab piisavalt lahtisidestuskondensaatoreid, eelistatavalt ühte kontakti kohta. Kui tegelikus konstruktsioonis pole lahtisidestuskondensaatori jaoks ruumi, saab selle vastavalt vajadusele kustutada.
IC-toiteallika tihvti lahtisidumise mahtuvus on tavaliselt väike, näiteks 0,1 μF, 0,01 μF jne. Vastav pakett on samuti suhteliselt väike, näiteks pakett 0402, pakett 0603 jne. Lahtisidestuskondensaatorite paigutamisel tuleb arvestada järgmiste punktidega.
(1) Asetage toiteallika kontaktile võimalikult lähedale, vastasel juhul ei pruugi sellel olla lahtisidumist. Teoreetiliselt on kondensaatoril teatud lahtisidumise raadius, seega tuleks läheduse põhimõtet rangelt rakendada.
(2) Lahtiühendamiskondensaator toiteallika kontakti juhtmega peaks olema võimalikult lühike ja juhe paks, tavaliselt on liini laius 8–15 milli (1 mil = 0,0254 mm). Paksendamise eesmärk on vähendada plii induktiivsust ja tagada toiteallika jõudlus.
(3) Pärast seda, kui lahtisidestuskondensaatori toiteallika ja maandustihvtid on keevitusplaadist välja viidud, tehke läheduses augud ning ühendage toiteallika ja maandusplaadiga. Plii tuleks ka paksendada ja auk peaks olema võimalikult suur. Kui saab kasutada 10milise avaga auku, ei tohiks 8millist auku kasutada.
(4) Veenduge, et lahtisidumise silmus oleks võimalikult väike

3. Energiasalvesti kondensaator
Energiasalvestise kondensaatori ülesanne on tagada, et IC saaks elektrit kasutades võimalikult lühikese ajaga toidet anda. Energiasalvestuskondensaatori võimsus on üldiselt suur ja ka vastav pakett on suur. PCB-s võib energiasalvestuskondensaator olla seadmest kaugel, kuid mitte liiga kaugel, nagu pildil näidatud. Tavaline energiasalvestuskondensaatori ventilaatoriava režiim on näidatud pildil.

wps_doc_3

Ventilaatori aukude ja kaablite põhimõtted on järgmised:
(1) Juht on võimalikult lühike ja paks, nii et parasiitne induktiivsus on väike.
(2) Energiasalvestuskondensaatorite või suure liigvooluga seadmete jaoks tehke võimalikult palju auke.
(3) Loomulikult on ventilaatoriava parim elektriline jõudlus ketta auk. Tegelikkus vajab igakülgset kaalumist