PCB設計にコンデンサを配置する方法は?

コンデンサは、高速PCB設計で重要な役割を果たし、多くの場合、PCBで最も使用されているデバイスです。 PCBでは、コンデンサは通常、フィルターコンデンサ、デカップリングコンデンサ、エネルギー貯蔵コンデンサなどに分割されます。

1.電力出力コンデンサ、フィルターコンデンサ

通常、電源モジュールの入力回路と出力回路のコンデンサをフィルターコンデンサと呼びます。簡単な理解では、コンデンサが入力と出力の電源の安定性を保証することです。電源モジュールでは、フィルターコンデンサが小さくなる前に大きくする必要があります。写真に示されているように、フィルターコンデンサは大きく配置され、矢印の方向に小さいように配置されます。

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電源を設計するときは、配線と銅の皮膚が十分に広く、フロー容量が需要を満たすことを保証するのに十分な穴で十分であることに注意する必要があります。穴の幅と数は、電流と併せて評価されます。

電力入力容量

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電源入力コンデンサは、スイッチングループを使用して電流ループを形成します。この電流ループは、大きな振幅、iout振幅によって異なります。周波数はスイッチング周波数です。 DCDCチップの切り替えプロセス中に、この電流ループによって生成される電流は、より速いDI/DTを含む変化します。

同期バックモードでは、連続電流パスはチップのGNDピンを通過し、チップのGNDとVINの間に入力コンデンサを接続する必要があるため、パスが短くて厚くなる可能性があります。

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この現在のリングの面積は十分に小さく、この電流環の外部放射はより良くなります。

2.分解コンデンサ
高速ICのパワーピンには、十分なデカップリングコンデンサ、できればピンごとに1つのデカップリングコンデンサが必要です。実際の設計では、デカップリングコンデンサのスペースがない場合、必要に応じて削除できます。
IC電源ピンのデカップリング容量は通常、0.1μF、0.01μFなどなどが小さくなります。0402パッケージ、0603パッケージなど、対応するパッケージも比較的小さいです。デカップリングコンデンサを配置する場合、次のポイントに注意する必要があります。
(1)電源ピンにできるだけ近くに配置します。そうしないと、デカップリング効果がない場合があります。理論的には、コンデンサには特定の分離半径があるため、近接の原理を厳密に実装する必要があります。
(2)電源ピンリードへのデカップリングコンデンサは可能な限り短く、リードは厚くする必要があります。通常、ライン幅は8〜15mil(1mil = 0.0254mm)です。肥厚の目的は、鉛インダクタンスを減らし、電源性能を確保することです。
(3)デカップリングコンデンサの電源とグランドピンが溶接パッドから導かれた後、近くのパンチホールをパンチし、電源とグランドプレーンに接続します。鉛も厚くする必要があり、穴はできるだけ大きくする必要があります。 10milの開口部を備えた穴を使用できる場合は、8milの穴を使用しないでください。
(4)デカップリングループができるだけ小さいことを確認してください

3.エネルギー貯蔵コンデンサ
エネルギー貯蔵コンデンサの役割は、電気を使用するときにICが最短時間で電力を提供できるようにすることです。エネルギー貯蔵コンデンサの容量は一般的に大きく、対応するパッケージも大きくなっています。 PCBでは、写真に示すように、エネルギー貯蔵コンデンサはデバイスから遠く離れていますが、それほど遠くありません。一般的なエネルギー貯蔵コンデンサファンホールモードを図に示します。

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ファンホールとケーブルの原則は次のとおりです。
(1)リードはできるだけ短くて厚いため、小さな寄生虫インダクタンスがあります。
(2)エネルギー貯蔵コンデンサ、または大きな過電流を持つデバイスの場合、できるだけ多くの穴をパンチします。
(3)もちろん、ファンホールの最高の電気性能はディスクホールです。現実には包括的な考慮が必要です