उच्च गति वाले पीसीबी डिज़ाइन में कैपेसिटर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और अक्सर पीसीबी पर सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण होते हैं। पीसीबी में, कैपेसिटर को आमतौर पर फ़िल्टर कैपेसिटर, डिकप्लिंग कैपेसिटर, ऊर्जा भंडारण कैपेसिटर आदि में विभाजित किया जाता है।
1.पावर आउटपुट कैपेसिटर, फ़िल्टर कैपेसिटर
पावर मॉड्यूल के इनपुट और आउटपुट सर्किट के कैपेसिटर को हम आमतौर पर फ़िल्टर कैपेसिटर कहते हैं। सरल शब्दों में, कैपेसिटर इनपुट और आउटपुट पावर सप्लाई की स्थिरता सुनिश्चित करता है। पावर मॉड्यूल में, फ़िल्टर कैपेसिटर पहले बड़ा और फिर छोटा होना चाहिए। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, फ़िल्टर कैपेसिटर को तीर की दिशा में पहले बड़ा और फिर छोटा रखा गया है।
बिजली आपूर्ति को डिज़ाइन करते समय, यह ध्यान रखना चाहिए कि तार और तांबे की परत पर्याप्त चौड़ी हो और छिद्रों की संख्या पर्याप्त हो ताकि प्रवाह क्षमता मांग को पूरा कर सके। छिद्रों की चौड़ाई और संख्या का मूल्यांकन धारा के साथ संयोजन में किया जाता है।
पावर इनपुट कैपेसिटेंस
पावर इनपुट कैपेसिटर स्विचिंग लूप के साथ एक करंट लूप बनाता है। यह करंट लूप एक बड़े आयाम, Iout आयाम से बदलता रहता है। आवृत्ति ही स्विचिंग आवृत्ति है। DCDC चिप की स्विचिंग प्रक्रिया के दौरान, इस करंट लूप द्वारा उत्पन्न करंट में परिवर्तन होता है, जिसमें तेज़ di/dt भी शामिल है।
सिंक्रोनस BUCK मोड में, निरंतर धारा पथ को चिप के GND पिन से गुजरना चाहिए, और इनपुट कैपेसिटर को चिप के GND और Vin के बीच जोड़ा जाना चाहिए, इसलिए पथ छोटा और मोटा हो सकता है।
इस धारा वलय का क्षेत्रफल जितना छोटा होगा, इस धारा वलय का बाह्य विकिरण उतना ही बेहतर होगा।
2.वियुग्मन संधारित्र
एक उच्च-गति आईसी के पावर पिन को पर्याप्त डिकप्लिंग कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, अधिमानतः प्रति पिन एक। वास्तविक डिज़ाइन में, यदि डिकप्लिंग कैपेसिटर के लिए जगह नहीं है, तो इसे आवश्यकतानुसार हटाया जा सकता है।
आईसी पावर सप्लाई पिन की डिकॉप्लिंग कैपेसिटेंस आमतौर पर छोटी होती है, जैसे 0.1μF, 0.01μF, आदि। संबंधित पैकेज भी अपेक्षाकृत छोटे होते हैं, जैसे 0402 पैकेज, 0603 पैकेज इत्यादि। डिकॉप्लिंग कैपेसिटर लगाते समय, निम्नलिखित बातों पर ध्यान देना चाहिए।
(1) इसे बिजली आपूर्ति पिन के जितना हो सके पास रखें, अन्यथा इसका वियुग्मन प्रभाव नहीं हो सकता है। सैद्धांतिक रूप से, संधारित्र की एक निश्चित वियुग्मन त्रिज्या होती है, इसलिए निकटता के सिद्धांत का कड़ाई से पालन किया जाना चाहिए।
(2) बिजली आपूर्ति पिन लीड के लिए डिकॉप्लिंग कैपेसिटर जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए, और लीड मोटा होना चाहिए, आमतौर पर लाइन की चौड़ाई 8 ~ 15 मिली (1 मिली = 0.0254 मिमी) होती है। मोटा करने का उद्देश्य लीड इंडक्शन को कम करना और बिजली आपूर्ति के प्रदर्शन को सुनिश्चित करना है।
(3) डिकॉप्लिंग कैपेसिटर के पावर सप्लाई और ग्राउंड पिन को वेल्डिंग पैड से बाहर निकालने के बाद, पास में छेद करके पावर सप्लाई और ग्राउंड प्लेन से कनेक्ट करें। लीड को भी मोटा किया जाना चाहिए, और छेद जितना हो सके उतना बड़ा होना चाहिए। अगर 10 मिलीमीटर के एपर्चर वाला छेद इस्तेमाल किया जा सकता है, तो 8 मिलीमीटर के छेद का इस्तेमाल नहीं करना चाहिए।
(4) सुनिश्चित करें कि डिकप्लिंग लूप यथासंभव छोटा हो
3.ऊर्जा भंडारण संधारित्र
ऊर्जा भंडारण संधारित्र की भूमिका यह सुनिश्चित करना है कि बिजली का उपयोग करते समय आईसी कम से कम समय में बिजली प्रदान कर सके। ऊर्जा भंडारण संधारित्र की क्षमता आम तौर पर बड़ी होती है, और संबंधित पैकेज भी बड़ा होता है। पीसीबी में, ऊर्जा भंडारण संधारित्र उपकरण से दूर हो सकता है, लेकिन बहुत दूर नहीं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। सामान्य ऊर्जा भंडारण संधारित्र फैन-होल मोड चित्र में दिखाया गया है।
पंखे के छेद और केबल के सिद्धांत इस प्रकार हैं:
(1) लीड जितना संभव हो उतना छोटा और मोटा है, ताकि एक छोटा परजीवी प्रेरण हो।
(2) ऊर्जा भंडारण कैपेसिटर, या बड़े ओवरकरंट वाले उपकरणों के लिए, जितना संभव हो उतने छेद पंच करें।
(3) बेशक, पंखे के छेद का सबसे अच्छा विद्युत प्रदर्शन डिस्क छेद ही होता है। वास्तविकता पर व्यापक विचार की आवश्यकता है।