커패시터는 고속 PCB 설계에서 중요한 역할을 하며 종종 PCBS에서 가장 많이 사용되는 장치입니다. PCB에서 커패시터는 일반적으로 필터 커패시터, 디커플링 커패시터, 에너지 저장 커패시터 등으로 구분됩니다.

1. 전원 출력 커패시터, 필터 커패시터

우리는 일반적으로 전원 모듈의 입력 및 출력 회로의 커패시터를 필터 커패시터라고 부릅니다. 간단한 이해는 커패시터가 입력 및 출력 전원 공급 장치의 안정성을 보장한다는 것입니다. 전원 모듈에서 필터 커패시터는 작아지기 전에 커야 합니다. 그림과 같이 필터 커패시터는 화살표 방향으로 크게 배치된 다음 작게 배치됩니다.

전원 공급 장치를 설계할 때 배선과 구리 스킨이 충분히 넓고 구멍 수가 충분하여 흐름 용량이 요구 사항을 충족한다는 점에 유의해야 합니다. 구멍의 너비와 수는 전류와 함께 평가됩니다.

전원 입력 용량

전원 입력 커패시터는 스위칭 루프와 함께 전류 루프를 형성합니다. 이 전류 루프는 큰 진폭인 Iout 진폭에 따라 달라집니다. 주파수는 스위칭 주파수입니다. DCDC 칩의 스위칭 프로세스 중에 이 전류 루프에 의해 생성된 전류는 더 빠른 di/dt를 포함하여 변경됩니다.

동기식 BUCK 모드에서는 연속적인 전류 경로가 칩의 GND 핀을 통과해야 하며 입력 커패시터는 칩의 GND와 Vin 사이에 연결되어야 하므로 경로가 짧고 두꺼울 수 있습니다.

이 전류 링의 면적이 충분히 작을수록 이 전류 링의 외부 복사가 더 좋아집니다.

2. 디커플링 커패시터
고속 IC의 전원 핀에는 충분한 디커플링 커패시터(바람직하게는 핀당 하나씩)가 필요합니다. 실제 설계에서 디커플링 커패시터를 위한 공간이 없으면 적절하게 삭제할 수 있습니다.
IC 전원 핀의 디커플링 커패시턴스는 일반적으로 0.1μF, 0.01μF 등과 같이 작습니다. 해당 패키지도 0402 패키지, 0603 패키지 등과 같이 상대적으로 작습니다. 디커플링 커패시터를 배치할 때 다음 사항에 유의해야 합니다.
(1) 전원 핀에 최대한 가깝게 배치하십시오. 그렇지 않으면 디커플링 효과가 없을 수 있습니다. 이론적으로 커패시터는 일정한 디커플링 반경을 가지므로 근접성의 원리를 엄격하게 구현해야 합니다.
(2) 전원 핀 리드에 대한 디커플링 커패시터는 가능한 한 짧아야 하며 리드는 두꺼워야 하며 일반적으로 선폭은 8~15mil(1mil = 0.0254mm)입니다. 두껍게 하는 목적은 리드 인덕턴스를 줄이고 전원 공급 장치 성능을 보장하는 것입니다.
(3) 디커플링 커패시터의 전원 공급 장치와 접지 핀을 용접 패드 밖으로 가져온 후 근처에 구멍을 뚫고 전원 공급 장치와 접지면에 연결합니다. 리드도 두꺼워야 하고 구멍도 최대한 커야 합니다. 조리개가 10mil인 구멍을 사용할 수 있는 경우 8mil 구멍을 사용하면 안 됩니다.
(4) 디커플링 루프가 가능한 한 작은지 확인하십시오.

3.에너지 저장 커패시터
에너지 저장 커패시터의 역할은 IC가 전기를 사용할 때 최단 시간에 전력을 공급할 수 있도록 하는 것입니다. 에너지 저장 커패시터의 용량은 일반적으로 크고 해당 패키지도 큽니다. PCB에서 에너지 저장 커패시터는 그림과 같이 장치에서 멀리 떨어져 있을 수 있지만 너무 멀지는 않습니다. 일반적인 에너지 저장 커패시터 팬홀 모드가 그림에 나와 있습니다.

팬홀과 케이블의 원리는 다음과 같습니다.
(1) 리드선은 가능한 짧고 두꺼우므로 기생 인덕턴스가 작습니다.
(2) 에너지 저장 커패시터 또는 과전류가 큰 장치의 경우 가능한 한 많은 구멍을 뚫습니다.
(3)물론 팬홀의 전기적 성능이 가장 좋은 것은 디스크홀입니다. 현실은 종합적인 고려가 필요하다