Os condensadores xogan un papel importante no deseño de circuítos impresos de alta velocidade e adoitan ser o dispositivo máis empregado nos circuítos impresos. Nos circuítos impresos, os condensadores adoitan dividirse en condensadores de filtro, condensadores de desacoplamento, condensadores de almacenamento de enerxía, etc.
1. Condensador de saída de potencia, condensador de filtro
Normalmente referímonos ao condensador dos circuítos de entrada e saída do módulo de alimentación como condensador de filtro. Para entender de xeito sinxelo, o condensador garante a estabilidade da fonte de alimentación de entrada e saída. No módulo de alimentación, o condensador de filtro debe ser grande antes de pequeno. Como se mostra na imaxe, o condensador de filtro colócase grande e despois pequeno na dirección da frecha.
Ao deseñar a fonte de alimentación, débese ter en conta que o cableado e a pel de cobre sexan o suficientemente anchos e que o número de orificios sexa suficiente para garantir que a capacidade de fluxo satisfaga a demanda. O ancho e o número de orificios avalíanse xunto coa corrente.
Capacitancia de entrada de potencia
O condensador de entrada de potencia forma un bucle de corrente co bucle de conmutación. Este bucle de corrente varía nunha gran amplitude, a amplitude Iout. A frecuencia é a frecuencia de conmutación. Durante o proceso de conmutación do chip DCDC, a corrente xerada por este bucle de corrente cambia, incluíndo unha di/dt máis rápida.
No modo BUCK síncrono, a ruta de corrente continua debe pasar polo pin GND do chip e o condensador de entrada debe estar conectado entre GND e Vin do chip, polo que a ruta pode ser curta e grosa.
Canto pequena sexa a área deste anel de corrente, mellor será a radiación externa deste anel de corrente.
2. Condensador de desacoplamento
O pin de alimentación dun circuíto integrado de alta velocidade necesita suficientes condensadores de desacoplamento, preferiblemente un por pin. No deseño real, se non hai espazo para o condensador de desacoplamento, pódese eliminar segundo corresponda.
A capacitancia de desacoplamento do pin de alimentación do CI adoita ser pequena, como 0,1 μF, 0,01 μF, etc. O encapsulado correspondente tamén é relativamente pequeno, como o encapsulado 0402, o encapsulado 0603, etc. Ao colocar condensadores de desacoplamento, débense ter en conta os seguintes puntos.
(1) Colóqueo o máis preto posible do pin de alimentación, se non, pode que non teña efecto de desacoplamento. Teoricamente, o condensador ten un certo radio de desacoplamento, polo que o principio de proximidade debe aplicarse estritamente.
(2) O condensador de desacoplamento ao cable do pin da fonte de alimentación debe ser o máis curto posible e o cable debe ser groso; normalmente, o ancho da liña é de 8 a 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). O propósito do engrosamento é reducir a inductancia do cable e garantir o rendemento da fonte de alimentación.
(3) Despois de sacar os pines de alimentación e de terra do condensador de desacoplamento da almofada de soldadura, perfore os orificios nas proximidades e conécteos á fonte de alimentación e ao plano de terra. O cable tamén debe ser engrosado e o orificio debe ser o máis grande posible. Se se pode usar un orificio cunha abertura de 10 mil, non se debe usar un orificio de 8 mil.
(4) Asegúrate de que o bucle de desacoplamento sexa o máis pequeno posible
3. Condensador de almacenamento de enerxía
A función do condensador de almacenamento de enerxía é garantir que o CI poida fornecer enerxía no menor tempo posible cando se usa electricidade. A capacidade do condensador de almacenamento de enerxía é xeralmente grande, e o encapsulado correspondente tamén o é. Na placa de circuíto impreso (PCB), o condensador de almacenamento de enerxía pode estar lonxe do dispositivo, pero non demasiado lonxe, como se mostra na imaxe. O modo común de orificio de ventilador do condensador de almacenamento de enerxía móstrase na imaxe.
Os principios dos orificios e cables dos ventiladores son os seguintes:
(1) O cable é o máis curto e groso posible, de xeito que haxa unha pequena indutancia parasitaria.
(2) Para condensadores de almacenamento de enerxía ou dispositivos con grandes sobrecorrentes, perfórese tantos buratos como sexa posible.
(3) Por suposto, o mellor rendemento eléctrico do orificio do ventilador é o orificio do disco. A realidade require unha consideración exhaustiva.