Як розмістити конденсатори в дизайні друкованої плати?

Конденсатори відіграють важливу роль у високошвидкісному проектуванні друкованих плат і часто є найбільш використовуваним пристроєм на друкованих платах. У друкованих платах конденсатори зазвичай поділяються на конденсатори фільтра, конденсатори розв’язки, конденсатори для накопичення енергії тощо.

1. Конденсатор вихідної потужності, конденсатор фільтра

Зазвичай ми називаємо конденсатор вхідного та вихідного контурів силового модуля конденсатором фільтра. Просте розуміння полягає в тому, що конденсатор забезпечує стабільність вхідного та вихідного джерела живлення. У силовому модулі конденсатор фільтра повинен бути великим перед малим. Як показано на малюнку, конденсатор фільтра розміщується великим, а потім малим у напрямку стрілки.

wps_doc_0

При розробці джерела живлення слід враховувати, що проводка та мідна оболонка мають достатню ширину, а кількість отворів достатня для того, щоб пропускна здатність відповідала вимогам. Ширина і кількість отворів оцінюються в поєднанні зі струмом.

Вхідна потужність ємності

wps_doc_1

Вхідний конденсатор живлення утворює струмовий контур із контуром перемикання. Ця петля струму змінюється за великою амплітудою, амплітудою Iout. Частота - це частота перемикання. Під час процесу перемикання мікросхеми DCDC струм, що генерується цією петлею струму, змінюється, включаючи більш швидкі di/dt.

У синхронному режимі BUCK безперервний шлях струму повинен проходити через контакт GND мікросхеми, а вхідний конденсатор має бути підключений між GND і Vin мікросхеми, тому шлях може бути коротким і товстим.

wps_doc_2

Наскільки мала площа цього струмового кільця, тим краще буде зовнішнє випромінювання цього струмового кільця.

2. Розв'язувальний конденсатор
Вивід живлення високошвидкісної мікросхеми потребує достатньої кількості розв’язувальних конденсаторів, бажано по одному на висновок. У фактичному проекті, якщо немає місця для розв’язуючого конденсатора, його можна видалити за необхідності.
Роздільна ємність виводу джерела живлення мікросхеми зазвичай невелика, наприклад 0,1 мкФ, 0,01 мкФ тощо. Відповідна упаковка також відносно мала, наприклад упаковка 0402, упаковка 0603 тощо. При розміщенні розв'язувальних конденсаторів слід враховувати наступне.
(1) Розмістіть якомога ближче до контакту джерела живлення, інакше він може не мати ефекту розв’язки. Теоретично конденсатор має певний радіус розв'язки, тому повинен суворо виконуватися принцип близькості.
(2) Конденсатор розв’язки до висновку джерела живлення має бути якомога коротшим, а кабель має бути товстим, зазвичай ширина лінії становить 8 ~ 15 mil (1mil = 0,0254 мм). Метою потовщення є зменшення індуктивності свинцю та забезпечення продуктивності джерела живлення.
(3) Після того, як штифти джерела живлення та заземлення розв’язувального конденсатора виведені зі зварювальної площадки, проробіть отвори поблизу та підключіться до джерела живлення та заземлення. Свинець також повинен бути потовщеним, а отвір – якомога більшим. Якщо можна використовувати отвір з отвором 10 mil, отвір 8 mil використовувати не можна.
(4) Переконайтеся, що роз’єднувальний контур є якомога меншим

3. Конденсатор для накопичення енергії
Роль накопичувального конденсатора полягає в тому, щоб IC могла забезпечити живлення за найкоротший час при використанні електроенергії. Ємність конденсатора накопичувача енергії, як правило, велика, і відповідний корпус також великий. У друкованій платі накопичувальний конденсатор енергії може бути далеко від пристрою, але не надто далеко, як показано на малюнку. На малюнку показано звичайний режим роботи конденсаторів для зберігання енергії.

wps_doc_3

Принципи отворів вентилятора та кабелів такі:
(1) Провід має бути якомога коротшим і товстим, щоб мати невелику паразитну індуктивність.
(2) Для накопичувальних конденсаторів або пристроїв із великим перевантаженням по струму пробийте якомога більше отворів.
(3) Звичайно, найкращі електричні характеристики отвору для вентилятора – це отвір для диска. Реальність потребує всебічного розгляду