Kondensatoren spielen eine wichtige Rolle im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design und sind oft das am häufigsten verwendete Bauteil auf Leiterplatten. In Leiterplatten werden Kondensatoren üblicherweise in Filterkondensatoren, Entkopplungskondensatoren, Energiespeicherkondensatoren usw. unterteilt.

1.Leistungsausgangskondensator, Filterkondensator

Wir bezeichnen den Kondensator der Eingangs- und Ausgangsschaltungen des Leistungsmoduls üblicherweise als Filterkondensator. Vereinfacht ausgedrückt sorgt der Kondensator für die Stabilität der Eingangs- und Ausgangsstromversorgung. Im Leistungsmodul sollte der Filterkondensator zuerst groß und dann klein sein. Wie in der Abbildung gezeigt, wird der Filterkondensator in Pfeilrichtung zuerst groß und dann klein platziert.

Bei der Auslegung der Stromversorgung ist darauf zu achten, dass die Verkabelung und die Kupferhülle breit genug sind und die Anzahl der Löcher ausreicht, um eine bedarfsgerechte Durchflusskapazität zu gewährleisten. Breite und Anzahl der Löcher werden im Zusammenhang mit der Stromstärke bewertet.

Leistungseingangskapazität

Der Leistungseingangskondensator bildet mit der Schaltschleife eine Stromschleife. Diese Stromschleife variiert um eine große Amplitude, die Iout-Amplitude. Die Frequenz ist die Schaltfrequenz. Während des Schaltvorgangs des DCDC-Chips ändert sich der von dieser Stromschleife erzeugte Strom, einschließlich schnellerem di/dt.

Im synchronen BUCK-Modus sollte der kontinuierliche Strompfad durch den GND-Pin des Chips verlaufen und der Eingangskondensator sollte zwischen GND und Vin des Chips angeschlossen sein, sodass der Pfad kurz und dick sein kann.

Je kleiner die Fläche dieses Stromrings ist, desto besser ist die externe Abstrahlung dieses Stromrings.

2. Entkopplungskondensator
Der Stromanschluss eines Hochgeschwindigkeits-ICs benötigt ausreichend Entkopplungskondensatoren, vorzugsweise einen pro Anschluss. Wenn im tatsächlichen Design kein Platz für den Entkopplungskondensator vorhanden ist, kann dieser gegebenenfalls entfernt werden.
Die Entkopplungskapazität des IC-Stromversorgungsstifts ist normalerweise klein, beispielsweise 0,1 μF, 0,01 μF usw. Das entsprechende Paket ist ebenfalls relativ klein, beispielsweise das 0402-Paket, das 0603-Paket usw. Beim Platzieren von Entkopplungskondensatoren sollten die folgenden Punkte beachtet werden.
(1) Platzieren Sie es so nah wie möglich am Stromversorgungsstift, da es sonst möglicherweise keinen Entkopplungseffekt hat. Theoretisch hat der Kondensator einen bestimmten Entkopplungsradius, daher sollte das Prinzip der Nähe strikt umgesetzt werden.
(2) Der Entkopplungskondensator zum Stromversorgungsanschluss sollte möglichst kurz und die Leitung dick sein. Normalerweise beträgt die Leitungsbreite 8 bis 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). Der Zweck der Verdickung besteht darin, die Leitungsinduktivität zu verringern und die Leistung der Stromversorgung sicherzustellen.
(3) Nachdem die Stromversorgungs- und Erdungsstifte des Entkopplungskondensators aus dem Schweißpad herausgeführt wurden, stanzen Sie Löcher in der Nähe und verbinden Sie sie mit der Stromversorgung und der Erdungsebene. Die Leitung sollte ebenfalls verdickt und das Loch so groß wie möglich sein. Wenn ein Loch mit einer Öffnung von 10 mil verwendet werden kann, sollte ein 8 mil-Loch nicht verwendet werden.
(4)Stellen Sie sicher, dass die Entkopplungsschleife so klein wie möglich ist

3. Energiespeicherkondensator
Die Aufgabe des Energiespeicherkondensators besteht darin, sicherzustellen, dass der IC bei Stromverbrauch in kürzester Zeit Strom bereitstellen kann. Die Kapazität des Energiespeicherkondensators ist in der Regel groß, und das entsprechende Gehäuse ist ebenfalls groß. Auf der Leiterplatte kann der Energiespeicherkondensator weit vom Gerät entfernt sein, jedoch nicht zu weit, wie in der Abbildung gezeigt. Der übliche Lüfterlochmodus des Energiespeicherkondensators ist in der Abbildung dargestellt.

Die Prinzipien der Lüfterlöcher und Kabel sind wie folgt:
(1) Die Leitung ist so kurz und dick wie möglich, sodass eine geringe parasitäre Induktivität entsteht.
(2) Bei Energiespeicherkondensatoren oder Geräten mit großem Überstrom sollten Sie so viele Löcher wie möglich stanzen.
(3) Natürlich ist die beste elektrische Leistung des Lüfterlochs das Scheibenloch. Die Realität bedarf einer umfassenden Betrachtung