પીસીબી ડિઝાઇનમાં કેપેસિટર્સ કેવી રીતે મૂકવું?

કેપેસિટર્સ હાઇ-સ્પીડ PCB ડિઝાઇનમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે અને PCBS પર ઘણીવાર સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું ઉપકરણ છે. પીસીબીમાં, કેપેસિટર્સ સામાન્ય રીતે ફિલ્ટર કેપેસિટર્સ, ડીકોપલિંગ કેપેસિટર્સ, એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર્સ વગેરેમાં વિભાજિત થાય છે.

1.પાવર આઉટપુટ કેપેસિટર, ફિલ્ટર કેપેસિટર

અમે સામાન્ય રીતે પાવર મોડ્યુલના ઇનપુટ અને આઉટપુટ સર્કિટના કેપેસિટરને ફિલ્ટર કેપેસિટર તરીકે સંદર્ભિત કરીએ છીએ. સરળ સમજણ એ છે કે કેપેસિટર ઇનપુટ અને આઉટપુટ પાવર સપ્લાયની સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. પાવર મોડ્યુલમાં, ફિલ્ટર કેપેસિટર નાના કરતા પહેલા મોટું હોવું જોઈએ. ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, ફિલ્ટર કેપેસિટર મોટા અને પછી તીરની દિશામાં નાનું મૂકવામાં આવે છે.

wps_doc_0

પાવર સપ્લાયની રચના કરતી વખતે, એ નોંધવું જોઈએ કે વાયરિંગ અને કોપર સ્કિન પૂરતી પહોળી છે અને છિદ્રોની સંખ્યા પૂરતી છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે પ્રવાહ ક્ષમતા માંગને પૂર્ણ કરે છે. છિદ્રોની પહોળાઈ અને સંખ્યા વર્તમાન સાથે મળીને મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે.

પાવર ઇનપુટ કેપેસીટન્સ

wps_doc_1

પાવર ઇનપુટ કેપેસિટર સ્વિચિંગ લૂપ સાથે વર્તમાન લૂપ બનાવે છે. આ વર્તમાન લૂપ મોટા કંપનવિસ્તાર, Iout કંપનવિસ્તાર દ્વારા બદલાય છે. આવર્તન એ સ્વિચિંગ આવર્તન છે. DCDC ચિપની સ્વિચિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, આ વર્તમાન લૂપ દ્વારા જનરેટ કરવામાં આવેલ વર્તમાન ઝડપી di/dt સહિત બદલાય છે.

સિંક્રનસ BUCK મોડમાં, સતત વર્તમાન પાથ ચિપના GND પિનમાંથી પસાર થવો જોઈએ, અને ઇનપુટ કેપેસિટર ચિપના GND અને Vin વચ્ચે જોડાયેલ હોવું જોઈએ, તેથી પાથ ટૂંકો અને જાડો હોઈ શકે છે.

wps_doc_2

આ વર્તમાન રિંગનો વિસ્તાર પૂરતો નાનો છે, આ વર્તમાન રિંગનું બાહ્ય કિરણોત્સર્ગ વધુ સારું રહેશે.

2. ડીકપલિંગ કેપેસિટર
હાઇ-સ્પીડ ICના પાવર પિનને પર્યાપ્ત ડીકપલિંગ કેપેસિટરની જરૂર છે, પ્રાધાન્ય પ્રતિ પિન એક. વાસ્તવિક ડિઝાઇનમાં, જો ડીકોપલિંગ કેપેસિટર માટે કોઈ જગ્યા નથી, તો તેને યોગ્ય તરીકે કાઢી શકાય છે.
IC પાવર સપ્લાય પિનની ડીકપલિંગ કેપેસીટન્સ સામાન્ય રીતે નાની હોય છે, જેમ કે 0.1μF, 0.01μF, વગેરે. અનુરૂપ પેકેજ પણ પ્રમાણમાં નાનું હોય છે, જેમ કે 0402 પેકેજ, 0603 પેકેજ અને તેથી વધુ. ડીકોપલિંગ કેપેસિટર્સ મૂકતી વખતે, નીચેના મુદ્દાઓ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ.
(1) પાવર સપ્લાય પિનની શક્ય તેટલી નજીક મૂકો, અન્યથા તેની ડીકપ્લિંગ અસર નહીં હોય. સૈદ્ધાંતિક રીતે, કેપેસિટરમાં ચોક્કસ ડીકોપ્લિંગ ત્રિજ્યા હોય છે, તેથી નિકટતાના સિદ્ધાંતને સખત રીતે અમલમાં મૂકવો જોઈએ.
(2)પાવર સપ્લાય પિન લીડ માટે ડીકપલિંગ કેપેસિટર શક્ય તેટલું ટૂંકું હોવું જોઈએ, અને લીડ જાડું હોવું જોઈએ, સામાન્ય રીતે લાઇનની પહોળાઈ 8 ~ 15mil (1mil = 0.0254mm) હોય છે. જાડું થવાનો હેતુ લીડ ઇન્ડક્ટન્સ ઘટાડવાનો અને પાવર સપ્લાય કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવાનો છે.
(3) વીજ પુરવઠો અને ડીકપલિંગ કેપેસિટરના ગ્રાઉન્ડ પિનને વેલ્ડીંગ પેડમાંથી બહાર લઈ જવામાં આવે તે પછી, નજીકના છિદ્રોને પંચ કરો અને પાવર સપ્લાય અને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સાથે જોડો. લીડ પણ જાડું હોવું જોઈએ, અને છિદ્ર શક્ય તેટલું મોટું હોવું જોઈએ. જો 10mil ના છિદ્ર સાથેના છિદ્રનો ઉપયોગ કરી શકાય, તો 8mil છિદ્રનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ નહીં.
(4) સુનિશ્ચિત કરો કે ડીકોપલિંગ લૂપ શક્ય તેટલું નાનું છે

3.એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર
ઉર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરની ભૂમિકા એ સુનિશ્ચિત કરવાની છે કે IC વીજળીનો ઉપયોગ કરતી વખતે ઓછા સમયમાં પાવર પ્રદાન કરી શકે. ઊર્જા સંગ્રહ કેપેસિટરની ક્ષમતા સામાન્ય રીતે મોટી હોય છે, અને અનુરૂપ પેકેજ પણ મોટું હોય છે. પીસીબીમાં, ઉર્જા સંગ્રહ કેપેસિટર ઉપકરણથી ખૂબ દૂર હોઈ શકે છે, પરંતુ ખૂબ દૂર નથી, જેમ કે ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. સામાન્ય એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર ફેન-હોલ મોડ ચિત્રમાં બતાવવામાં આવ્યો છે.

wps_doc_3

પંખાના છિદ્રો અને કેબલના સિદ્ધાંતો નીચે મુજબ છે:
(1) લીડ શક્ય તેટલું ટૂંકું અને જાડું હોય છે, જેથી ત્યાં એક નાનું પરોપજીવી ઇન્ડક્ટન્સ હોય.
(2) એનર્જી સ્ટોરેજ કેપેસિટર્સ અથવા મોટા ઓવરકરન્ટવાળા ઉપકરણો માટે, શક્ય તેટલા છિદ્રોને પંચ કરો.
(3) અલબત્ત, ચાહકના છિદ્રનું શ્રેષ્ઠ વિદ્યુત પ્રદર્શન ડિસ્ક હોલ છે. વાસ્તવિકતાને વ્યાપક વિચારણાની જરૂર છે