Kondensatory odgrywają ważną rolę w projektowaniu szybkich płytek PCB i często są najczęściej używanymi urządzeniami na PCB. W PCB kondensatory są zwykle podzielone na kondensatory filtrujące, kondensatory odsprzęgające, kondensatory magazynujące energię itp.
1. Kondensator wyjściowy mocy, kondensator filtra
Kondensator obwodów wejściowych i wyjściowych modułu mocy zwykle nazywamy kondensatorem filtrującym. Proste zrozumienie jest takie, że kondensator zapewnia stabilność zasilania wejściowego i wyjściowego. W module mocy kondensator filtra powinien być duży, a nie mały. Jak pokazano na rysunku, kondensator filtrujący jest umieszczony duży, a następnie mały, zgodnie z kierunkiem strzałki.
Projektując zasilacz, należy zwrócić uwagę, aby okablowanie i powłoka miedziana były wystarczająco szerokie, a liczba otworów wystarczająca, aby zapewnić przepustowość spełniającą wymagania. Szerokość i liczba otworów są oceniane w powiązaniu z prądem.
Pojemność wejściowa mocy
Kondensator wejściowy mocy tworzy pętlę prądową z pętlą przełączającą. Ta pętla prądowa zmienia się z dużą amplitudą, amplitudą Iout. Częstotliwość jest częstotliwością przełączania. Podczas procesu przełączania układu DCDC prąd generowany przez tę pętlę prądową zmienia się, w tym szybciej di/dt.
W trybie synchronicznym BUCK ciągła ścieżka prądu powinna przechodzić przez pin GND chipa, a kondensator wejściowy powinien być podłączony pomiędzy GND i Vin chipa, więc ścieżka może być krótka i gruba.
Powierzchnia tego pierścienia prądowego jest wystarczająco mała, tym lepsze będzie promieniowanie zewnętrzne tego pierścienia prądowego.
2. Kondensator odsprzęgający
Pin zasilania szybkiego układu scalonego wymaga wystarczającej liczby kondensatorów odsprzęgających, najlepiej po jednym na pin. Jeśli w rzeczywistym projekcie nie ma miejsca na kondensator odsprzęgający, można go w razie potrzeby usunąć.
Pojemność odsprzęgająca pinu zasilania układu scalonego jest zwykle niewielka, np. 0,1 μF, 0,01 μF itd. Odpowiedni pakiet jest również stosunkowo mały, np. pakiet 0402, pakiet 0603 i tak dalej. Podczas umieszczania kondensatorów odsprzęgających należy zwrócić uwagę na następujące punkty.
(1)Umieść jak najbliżej pinu zasilacza, w przeciwnym razie może nie mieć efektu odsprzęgania. Teoretycznie kondensator ma określony promień odsprzęgania, dlatego należy ściśle przestrzegać zasady bliskości.
(2) Kondensator odsprzęgający do przewodu zasilającego powinien być jak najkrótszy, a przewód powinien być gruby, zwykle szerokość linii wynosi 8 ~ 15mil (1mil = 0,0254mm). Celem pogrubienia jest zmniejszenie indukcyjności przewodu i zapewnienie wydajności zasilania.
(3) Po wyjęciu wtyków zasilania i uziemienia kondensatora odsprzęgającego z podkładki spawalniczej, wybij otwory w pobliżu i podłącz do źródła zasilania i płaszczyzny uziemienia. Przewód powinien być również pogrubiony, a otwór powinien być jak największy. Jeśli można zastosować otwór o aperturze 10 mil, nie należy używać otworu o średnicy 8 mil.
(4)Upewnij się, że pętla odsprzęgająca jest możliwie mała
3. Kondensator magazynujący energię
Rolą kondensatora magazynującego energię jest zapewnienie, że układ scalony może dostarczyć energię w jak najkrótszym czasie podczas korzystania z energii elektrycznej. Pojemność kondensatora magazynującego energię jest na ogół duża, a odpowiedni pakiet jest również duży. Na płytce drukowanej kondensator magazynujący energię może znajdować się daleko od urządzenia, ale nie za daleko, jak pokazano na rysunku. Na rysunku pokazano typowy tryb wentylatora kondensatora magazynującego energię.
Zasady otworów wentylatorów i kabli są następujące:
(1) Przewód jest tak krótki i gruby, jak to możliwe, aby zapewnić niewielką indukcyjność pasożytniczą.
(2) W przypadku kondensatorów magazynujących energię lub urządzeń o dużym przetężeniu należy przebić jak najwięcej otworów.
(3) Oczywiście najlepszą wydajnością elektryczną otworu wentylatora jest otwór na tarczę. Rzeczywistość wymaga wszechstronnego rozważenia