Hoe om kondensators in PCB-ontwerp te plaas?

Kondensators speel 'n belangrike rol in hoëspoed-PCB-ontwerp en is dikwels die mees gebruikte toestel op PCB's. In PCB's word kondensators gewoonlik verdeel in filterkondensators, ontkoppelkondensators, energiebergingskondensators, ens.

1. Kraguitsetkondensator, filterkondensator

Ons verwys gewoonlik na die kapasitor van die inset- en uitsetkringe van die kragmodule as die filterkondensator. Eenvoudig gestel, die kapasitor verseker die stabiliteit van die inset- en uitsetkragtoevoer. In die kragmodule moet die filterkondensator eers groot en dan klein wees. Soos in die prentjie getoon, word die filterkondensator eers groot en dan klein in die pylrigting geplaas.

wps_doc_0

Wanneer die kragtoevoer ontwerp word, moet daarop gelet word dat die bedrading en koperlaag wyd genoeg is en die aantal gate voldoende is om te verseker dat die vloeikapasiteit aan die vraag voldoen. Die breedte en aantal gate word in samehang met die stroom geëvalueer.

Kraginvoerkapasitansie

wps_doc_1

Die kraginvoerkondensator vorm 'n stroomlus met die skakellus. Hierdie stroomlus varieer met 'n groot amplitude, Iout-amplitude. Die frekwensie is die skakelfrekwensie. Tydens die skakelproses van die DCDC-skyfie verander die stroom wat deur hierdie stroomlus gegenereer word, insluitend vinniger di/dt.

In die sinchrone BUCK-modus moet die deurlopende stroompad deur die GND-pen van die skyfie gaan, en die invoerkondensator moet tussen die GND en Vin van die skyfie gekoppel wees, sodat die pad kort en dik kan wees.

wps_doc_2

Hoe klein genoeg die area van hierdie stroomring is, hoe beter sal die eksterne straling van hierdie stroomring wees.

2. Ontkoppelkondensator
Die kragpen van 'n hoëspoed-IC benodig genoeg ontkoppelkondensators, verkieslik een per pen. In die werklike ontwerp, as daar geen spasie vir die ontkoppelkondensator is nie, kan dit soos toepaslik verwyder word.
Die ontkoppelkapasitansie van die IC-kragtoevoerpen is gewoonlik klein, soos 0.1μF, 0.01μF, ens. Die ooreenstemmende pakket is ook relatief klein, soos 0402-pakket, 0603-pakket en so aan. Wanneer ontkoppelkapasitors geplaas word, moet die volgende punte in ag geneem word.
(1) Plaas so na as moontlik aan die kragtoevoerpen, anders mag dit nie 'n ontkoppelingseffek hê nie. Teoreties het die kondensator 'n sekere ontkoppelingsradius, dus moet die beginsel van nabyheid streng toegepas word.
(2) Die ontkoppelkondensator na die kragtoevoerpendraad moet so kort as moontlik wees, en die draad moet dik wees, gewoonlik is die lynwydte 8 ~ 15mil (1mil = 0.0254mm). Die doel van verdikking is om die draadinduktansie te verminder en die kragtoevoer se werkverrigting te verseker.
(3) Nadat die kragtoevoer en aardpenne van die ontkoppelkondensator uit die sweisplaat gelei is, maak gate naby en koppel dit aan die kragtoevoer en grondvlak. Die leiding moet ook verdik word, en die gat moet so groot as moontlik wees. Indien 'n gat met 'n opening van 10 mil gebruik kan word, moet 'n 8 mil-gat nie gebruik word nie.
(4) Maak seker dat die ontkoppelingslus so klein as moontlik is

3. Energiebergingskondensator
Die rol van die energiebergingskondensator is om te verseker dat die IC krag in die kortste moontlike tyd kan verskaf wanneer elektrisiteit gebruik word. Die kapasiteit van die energiebergingskondensator is oor die algemeen groot, en die ooreenstemmende pakket is ook groot. In die PCB kan die energiebergingskondensator ver van die toestel af wees, maar nie te ver nie, soos in die prentjie getoon. Die algemene energiebergingskondensator se waaiergatmodus word in die prentjie getoon.

wps_doc_3

Die beginsels van waaiergate en kabels is soos volg:
(1) Die leiding is so kort en dik as moontlik, sodat daar 'n klein parasitiese induktansie is.
(2) Vir energiebergingskondensators, of toestelle met groot oorstroom, maak soveel gate as moontlik.
(3) Natuurlik is die beste elektriese werkverrigting van die waaiergat die skyfgat. Die werklikheid verg omvattende oorweging.