Kā ievietot kondensatorus PCB dizainā?

Kondensatoriem ir svarīga loma ātrgaitas PCB projektēšanā, un tie bieži vien ir visbiežāk izmantotā ierīce PCB. PCB kondensatori parasti tiek iedalīti filtra kondensatoros, atvienošanas kondensatoros, enerģijas uzkrāšanas kondensatoros utt.

1. Jaudas izejas kondensators, filtra kondensators

Barošanas moduļa ieejas un izejas ķēžu kondensatorus mēs parasti saucam par filtra kondensatoru. Vienkārši sakot, kondensators nodrošina ieejas un izejas barošanas avota stabilitāti. Barošanas modulī filtra kondensatoram vispirms jābūt lielam, pēc tam mazam. Kā parādīts attēlā, filtra kondensators ir novietots vispirms lielā un pēc tam mazā virzienā bultiņas virzienā.

wps_doc_0

Projektējot barošanas bloku, jāņem vērā, ka vadi un vara apvalks ir pietiekami plati, un caurumu skaits ir pietiekams, lai nodrošinātu plūsmas caurlaidību atbilstoši pieprasījumam. Caurumu platums un skaits tiek novērtēti saistībā ar strāvu.

Jaudas ieejas kapacitāte

wps_doc_1

Jaudas ieejas kondensators veido strāvas cilpu ar komutācijas cilpu. Šī strāvas cilpa mainās ar lielu amplitūdu, Iout amplitūda. Frekvence ir komutācijas frekvence. DCDC mikroshēmas komutācijas procesa laikā mainās šīs strāvas cilpas ģenerētā strāva, tostarp ātrāk mainās di/dt.

Sinhronajā BUCK režīmā nepārtrauktās strāvas ceļam jāiet caur mikroshēmas GND tapu, un ieejas kondensatoram jābūt savienotam starp mikroshēmas GND un Vin, tāpēc ceļš var būt īss un biezs.

wps_doc_2

Jo mazāks ir šī strāvas gredzena laukums, jo labāks būs šī strāvas gredzena ārējais starojums.

2. Atvienošanas kondensators
Ātrdarbīgas integrālās shēmas barošanas izvadam ir nepieciešams pietiekami daudz atvienošanas kondensatoru, vēlams, pa vienam uz katru izvadu. Faktiskajā konstrukcijā, ja atvienošanas kondensatoram nav vietas, to var nepieciešamības gadījumā dzēst.
IC barošanas avota tapas atvienošanas kapacitāte parasti ir maza, piemēram, 0,1 μF, 0,01 μF utt. Arī atbilstošais korpuss ir relatīvi mazs, piemēram, 0402 korpuss, 0603 korpuss utt. Novietojot atvienošanas kondensatorus, jāņem vērā šādi punkti.
(1) Novietojiet pēc iespējas tuvāk barošanas avota kontaktam, pretējā gadījumā tam var nebūt atvienošanas efekta. Teorētiski kondensatoram ir noteikts atvienošanas rādiuss, tāpēc stingri jāievēro tuvuma princips.
(2) Atvienojošajam kondensatoram, kas savienots ar barošanas avota kontakta vadu, jābūt pēc iespējas īsam, un vadam jābūt biezam, parasti līnijas platums ir 8–15 milimetri (1 mils = 0,0254 mm). Sabiezināšanas mērķis ir samazināt vada induktivitāti un nodrošināt barošanas avota veiktspēju.
(3) Pēc tam, kad atvienošanas kondensatora barošanas avota un zemējuma tapas ir izvilktas no metināšanas paliktņa, tuvumā jāizveido caurumi un jāpievieno barošanas avotam un zemējuma plaknei. Vadam jābūt arī biezākam, un caurumam jābūt pēc iespējas lielākam. Ja var izmantot caurumu ar 10 milimetru atvērumu, nevajadzētu izmantot 8 milimetru caurumu.
(4) Pārliecinieties, vai atvienošanas cilpa ir pēc iespējas mazāka

3.Enerģijas uzkrāšanas kondensators
Enerģijas uzkrāšanas kondensatora loma ir nodrošināt, ka integrālā shēma, izmantojot elektrību, var nodrošināt jaudu pēc iespējas īsākā laikā. Enerģijas uzkrāšanas kondensatora ietilpība parasti ir liela, un arī atbilstošais korpuss ir liels. PCB enerģijas uzkrāšanas kondensators var atrasties tālu no ierīces, bet ne pārāk tālu, kā parādīts attēlā. Attēlā ir parādīts parastais enerģijas uzkrāšanas kondensatora ventilatora-cauruma režīms.

wps_doc_3

Ventilatora caurumu un kabeļu principi ir šādi:
(1) Vads ir pēc iespējas īsāks un resnāks, lai būtu maza parazītiskā induktivitāte.
(2) Enerģijas uzkrāšanas kondensatoriem vai ierīcēm ar lielu pārslodzi jāizdur pēc iespējas vairāk caurumu.
(3) Protams, ventilatora atveres labākā elektriskā veiktspēja ir diska atverei. Realitāte ir rūpīgi jāizvērtē.