Els condensadors tenen un paper important en el disseny de PCB d'alta velocitat i sovint són el dispositiu més utilitzat en les PCB. En les PCB, els condensadors se solen dividir en condensadors de filtre, condensadors de desacoblament, condensadors d'emmagatzematge d'energia, etc.
1. Condensador de sortida de potència, condensador de filtre
Normalment ens referim al condensador dels circuits d'entrada i sortida del mòdul d'alimentació com a condensador de filtre. En termes senzills, el condensador garanteix l'estabilitat de l'alimentació d'entrada i sortida. Al mòdul d'alimentació, el condensador de filtre ha de ser gran abans de petit. Com es mostra a la imatge, el condensador de filtre es col·loca gran i després petit en la direcció de la fletxa.
A l'hora de dissenyar la font d'alimentació, cal tenir en compte que el cablejat i la capa de coure siguin prou amples i que el nombre de forats sigui suficient per garantir que la capacitat de flux satisfaci la demanda. L'amplada i el nombre de forats s'avaluen conjuntament amb el corrent.
Capacitància d'entrada de potència
El condensador d'entrada de potència forma un bucle de corrent amb el bucle de commutació. Aquest bucle de corrent varia en una gran amplitud, l'amplitud Iout. La freqüència és la freqüència de commutació. Durant el procés de commutació del xip DCDC, el corrent generat per aquest bucle de corrent canvia, incloent-hi una di/dt més ràpida.
En el mode BUCK síncron, el camí de corrent continu ha de passar pel pin GND del xip, i el condensador d'entrada ha d'estar connectat entre el GND i el Vin del xip, de manera que el camí pot ser curt i gruixut.
Com més petita sigui l'àrea d'aquest anell de corrent, millor serà la radiació externa d'aquest anell de corrent.
2. Condensador de desacoblament
El pin d'alimentació d'un circuit integrat d'alta velocitat necessita prou condensadors de desacoblament, preferiblement un per pin. En el disseny real, si no hi ha espai per al condensador de desacoblament, es pot eliminar segons correspongui.
La capacitança de desacoblament del pin de la font d'alimentació del circuit integrat sol ser petita, com ara 0,1 μF, 0,01 μF, etc. El paquet corresponent també és relativament petit, com ara el paquet 0402, el paquet 0603, etc. Quan col·loqueu condensadors de desacoblament, cal tenir en compte els punts següents.
(1) Col·loqueu-lo el més a prop possible del pin de la font d'alimentació, ja que en cas contrari pot no tenir efecte de desacoblament. Teòricament, el condensador té un cert radi de desacoblament, per la qual cosa s'ha d'implementar estrictament el principi de proximitat.
(2) El condensador de desacoblament al cable de la font d'alimentació ha de ser el més curt possible i el cable ha de ser gruixut, normalment l'amplada de la línia és de 8 ~ 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). L'objectiu de l'espessament és reduir la inductància del cable i garantir el rendiment de la font d'alimentació.
(3) Després de treure els pins de la font d'alimentació i de terra del condensador de desacoblament de la placa de soldadura, feu forats propers i connecteu-los a la font d'alimentació i al pla de terra. El cable també ha de ser més gruixut i el forat ha de ser el més gran possible. Si es pot utilitzar un forat amb una obertura de 10 mil·límetres, no s'ha d'utilitzar un forat de 8 mil·límetres.
(4) Assegureu-vos que el bucle de desacoblament sigui el més petit possible
3. Condensador d'emmagatzematge d'energia
La funció del condensador d'emmagatzematge d'energia és garantir que el circuit integrat pugui proporcionar energia en el menor temps possible quan s'utilitza electricitat. La capacitat del condensador d'emmagatzematge d'energia és generalment gran, i el paquet corresponent també ho és. A la placa de circuit imprès (PCB), el condensador d'emmagatzematge d'energia pot estar lluny del dispositiu, però no massa lluny, com es mostra a la imatge. El mode comú de forat de ventilador del condensador d'emmagatzematge d'energia es mostra a la imatge.
Els principis dels forats i cables dels ventiladors són els següents:
(1) El cable és tan curt i gruixut com sigui possible, de manera que hi hagi una petita inductància paràsita.
(2) Per a condensadors d'emmagatzematge d'energia o dispositius amb una sobrecorrent elevada, perforeu tants forats com sigui possible.
(3) Per descomptat, el millor rendiment elèctric del forat del ventilador és el forat del disc. La realitat requereix una consideració exhaustiva.