Kondensaattoreilla on tärkeä rooli nopeiden piirilevyjen suunnittelussa, ja ne ovat usein PCBS:n eniten käytetty laite. PCB:ssä kondensaattorit jaetaan yleensä suodatinkondensaattoreihin, irrotuskondensaattoreihin, energian varastointikondensaattoreihin jne.
1.Tehon lähtökondensaattori, suodatinkondensaattori
Suodatinkondensaattoriksi kutsutaan yleensä tehomoduulin tulo- ja lähtöpiirien kondensaattoria. Yksinkertainen käsitys on, että kondensaattori varmistaa tulo- ja lähtövirtalähteen vakauden. Tehomoduulissa suodatinkondensaattorin tulee olla suuri ennen pientä. Kuten kuvasta näkyy, suodatinkondensaattori on sijoitettu suureksi ja sitten pieneksi nuolen suuntaan.
Teholähdettä suunniteltaessa on huomioitava, että johdotus ja kuparikuori ovat riittävän leveitä ja reikiä riittää varmistamaan, että virtauskapasiteetti vastaa kysyntää. Reikien leveys ja lukumäärä arvioidaan yhdessä virran kanssa.
Tehon syöttökapasitanssi
Tehotulokondensaattori muodostaa virtasilmukan kytkentäsilmukan kanssa. Tämä virtasilmukka vaihtelee suurella amplitudilla, Iout-amplitudilla. Taajuus on kytkentätaajuus. DCDC-sirun kytkentäprosessin aikana tämän virtasilmukan tuottama virta muuttuu, mukaan lukien nopeampi di/dt.
Synkronisessa BUCK-tilassa jatkuvan virran polun tulisi kulkea sirun GND-nastan läpi, ja tulokondensaattori tulee kytkeä sirun GND:n ja Vin:n väliin, joten polku voi olla lyhyt ja paksu.
Tämän virtarenkaan pinta-ala on tarpeeksi pieni, sitä parempi on tämän virtarenkaan ulkoinen säteily.
2. Irrotuskondensaattori
Nopean IC:n tehonasta tarvitsee riittävästi irrotuskondensaattoreita, mieluiten yhden nastaa kohti. Varsinaisessa suunnittelussa, jos erotuskondensaattorille ei ole tilaa, se voidaan tarvittaessa poistaa.
IC-virtalähteen nastan erotuskapasitanssi on yleensä pieni, kuten 0,1 μF, 0,01 μF jne. Vastaava paketti on myös suhteellisen pieni, kuten 0402-paketti, 0603-paketti ja niin edelleen. Kun asennat erotuskondensaattoreita, on huomioitava seuraavat seikat.
(1) Sijoita mahdollisimman lähelle virtalähteen nastaa, muuten sillä ei ehkä ole irrotusvaikutusta. Teoriassa kondensaattorilla on tietty erotussäde, joten läheisyysperiaatetta tulisi noudattaa tiukasti.
(2) Irrotuskondensaattorin virtalähteen tappijohtimeen tulee olla mahdollisimman lyhyt ja johdon paksuuden, yleensä linjan leveys on 8 ~ 15 mil (1mil = 0,0254 mm). Sakeutuksen tarkoituksena on vähentää lyijyn induktanssia ja varmistaa tehonsyötön suorituskyky.
(3) Kun irrotuskondensaattorin virtalähde ja maadoitusnastat on johdettu ulos hitsaustyynystä, tee reiät lähelle ja yhdistä virtalähteeseen ja maatasoon. Lyijyä tulee myös paksuntaa ja reiän tulee olla mahdollisimman suuri. Jos voidaan käyttää reikää, jonka aukko on 10 mil, 8 milin reikää ei tule käyttää.
(4) Varmista, että erotussilmukka on mahdollisimman pieni
3. Energian varastointikondensaattori
Energiaa varastoivan kondensaattorin tehtävänä on varmistaa, että IC pystyy toimittamaan virtaa mahdollisimman lyhyessä ajassa sähköä käytettäessä. Energiaa varastoivan kondensaattorin kapasiteetti on yleensä suuri, ja vastaava paketti on myös suuri. Piirilevyssä energian varastointikondensaattori voi olla kaukana laitteesta, mutta ei liian kaukana, kuten kuvassa näkyy. Yleinen energiavarastokondensaattorin tuuletinreikätila näkyy kuvassa.
Tuulettimen reikien ja kaapeleiden periaatteet ovat seuraavat:
(1) Johto on mahdollisimman lyhyt ja paksu, jotta siinä on pieni loisinduktanssi.
(2) Tee mahdollisimman monta reikää energiaa varastoiville kondensaattoreille tai laitteille, joissa on suuri ylivirta.
(3) Tietenkin tuulettimen reiän paras sähköinen suorituskyky on levyn reikä. Todellisuus vaatii kattavaa pohdintaa