Bagaimana untuk meletakkan kapasitor dalam reka bentuk PCB?

Kapasitor memainkan peranan penting dalam reka bentuk PCB berkelajuan tinggi dan selalunya merupakan peranti yang paling banyak digunakan pada PCBS. Dalam PCB, kapasitor biasanya dibahagikan kepada kapasitor penapis, kapasitor penyahgandingan, kapasitor penyimpanan tenaga, dsb.

1. pemuat keluaran kuasa, pemuat penapis

Kami biasanya merujuk kepada kapasitor litar input dan output modul kuasa sebagai kapasitor penapis. Pemahaman mudah ialah kapasitor memastikan kestabilan bekalan kuasa input dan output. Dalam modul kuasa, kapasitor penapis hendaklah besar sebelum kecil. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar, kapasitor penapis diletakkan besar dan kemudian kecil dalam arah anak panah.

wps_doc_0

Apabila mereka bentuk bekalan kuasa, perlu diperhatikan bahawa pendawaian dan kulit tembaga cukup lebar dan bilangan lubang mencukupi untuk memastikan kapasiti aliran memenuhi permintaan. Lebar dan bilangan lubang dinilai bersamaan dengan arus.

Kapasiti input kuasa

wps_doc_1

Kapasitor input kuasa membentuk gelung semasa dengan gelung pensuisan. Gelung arus ini berbeza mengikut amplitud besar, amplitud Iout. Kekerapan ialah frekuensi pensuisan. Semasa proses pensuisan cip DCDC, arus yang dijana oleh gelung semasa ini berubah, termasuk di/dt yang lebih cepat.

Dalam mod BUCK segerak, laluan arus berterusan harus melalui pin GND cip, dan kapasitor input harus disambungkan antara GND dan Vin cip, jadi laluan mungkin pendek dan tebal.

wps_doc_2

Luas gelang arus ini cukup kecil, lebih baik sinaran luar gelang arus ini.

2.Pemuat penyahgandingan
Pin kuasa IC berkelajuan tinggi memerlukan kapasitor penyahgandingan yang mencukupi, sebaik-baiknya satu setiap pin. Dalam reka bentuk sebenar, jika tiada ruang untuk kapasitor penyahgandingan, ia boleh dipadam mengikut kesesuaian.
Kapasiti penyahgandingan pin bekalan kuasa IC biasanya kecil, seperti 0.1μF, 0.01μF, dll. Pakej yang sepadan juga agak kecil, seperti pakej 0402, pakej 0603 dan sebagainya. Apabila meletakkan kapasitor decoupling, perkara berikut harus diperhatikan.
(1) Letakkan sedekat mungkin dengan pin bekalan kuasa, jika tidak, ia mungkin tidak mempunyai kesan penyahgandingan. Secara teorinya, kapasitor mempunyai jejari decoupling tertentu, jadi prinsip kedekatan harus dilaksanakan dengan ketat.
(2) Kapasitor penyahgandingan kepada plumbum pin bekalan kuasa hendaklah sesingkat mungkin, dan plumbum hendaklah tebal, biasanya lebar talian ialah 8 ~ 15mil (1mil = 0.0254mm). Tujuan penebalan adalah untuk mengurangkan kearuhan plumbum dan memastikan prestasi bekalan kuasa.
(3) Selepas bekalan kuasa dan pin tanah bagi kapasitor penyahgandingan dibawa keluar dari pad kimpalan, tebuk lubang berdekatan dan sambungkan kepada bekalan kuasa dan satah tanah. Plumbum juga harus ditebal, dan lubangnya harus sebesar mungkin. Jika lubang dengan apertur 10mil boleh digunakan, lubang 8mil tidak boleh digunakan.
(4)Pastikan gelung penyahgandingan adalah sekecil mungkin

3. pemuat simpanan tenaga
Peranan kapasitor simpanan tenaga adalah untuk memastikan IC dapat membekalkan kuasa dalam masa yang paling singkat apabila menggunakan elektrik. Kapasiti kapasitor penyimpanan tenaga secara amnya besar, dan pakej yang sepadan juga besar. Dalam PCB, kapasitor storan tenaga boleh berada jauh dari peranti, tetapi tidak terlalu jauh, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Mod lubang kipas kapasitor simpanan tenaga biasa ditunjukkan dalam gambar.

wps_doc_3

Prinsip lubang dan kabel kipas adalah seperti berikut:
(1) Plumbum adalah sesingkat dan setebal mungkin, sehingga terdapat induktansi parasit yang kecil.
(2)Untuk kapasitor storan tenaga, atau peranti dengan arus lebih besar, tebuk seberapa banyak lubang yang mungkin.
(3) Sudah tentu, prestasi elektrik terbaik lubang kipas ialah lubang cakera. Realiti memerlukan pertimbangan yang menyeluruh