Kondensatorer spiller en viktig rolle i høyhastighets PCB-design og er ofte den mest brukte enheten på PCBS. I PCB er kondensatorer vanligvis delt inn i filterkondensatorer, avkoblingskondensatorer, energilagringskondensatorer, etc.
1. Utgangskondensator, filterkondensator
Vi refererer vanligvis til kondensatoren i inngangs- og utgangskretsene til strømmodulen som filterkondensatoren. Den enkle forståelsen er at kondensatoren sikrer stabiliteten til inngangs- og utgangsstrømforsyningen. I strømmodulen bør filterkondensatoren være stor før liten. Som vist på bildet, er filterkondensatoren plassert stor og deretter liten i pilens retning.
Ved utforming av strømforsyningen bør det tas hensyn til at ledningene og kobbermantelen er brede nok, og at antallet hull er tilstrekkelig for å sikre at strømningskapasiteten dekker behovet. Bredden og antallet hull vurderes i forbindelse med strømmen.
Strøminngangskapasitans
Strøminngangskondensatoren danner en strømsløyfe med koblingssløyfen. Denne strømsløyfen varierer med en stor amplitude, Iout-amplituden. Frekvensen er koblingsfrekvensen. Under koblingsprosessen til DCDC-brikken endres strømmen som genereres av denne strømsløyfen, inkludert raskere di/dt.
I synkron BUCK-modus skal den kontinuerlige strømbanen gå gjennom GND-pinnen på brikken, og inngangskondensatoren skal være koblet mellom GND og Vin på brikken, slik at banen kan være kort og tykk.
Jo lite arealet av denne strømringen er, desto bedre vil den eksterne strålingen fra denne strømringen være.
2. Avkoblingskondensator
Strømpinnen til en høyhastighets-IC trenger nok avkoblingskondensatorer, helst én per pinne. I den faktiske designen, hvis det ikke er plass til avkoblingskondensatoren, kan den fjernes etter behov.
Avkoblingskapasitansen til IC-strømforsyningspinnen er vanligvis liten, for eksempel 0,1 μF, 0,01 μF, osv. Den tilsvarende pakken er også relativt liten, for eksempel 0402-pakken, 0603-pakken og så videre. Når du plasserer avkoblingskondensatorer, bør følgende punkter være oppmerksomme.
(1) Plasser den så nær strømforsyningspinnen som mulig, ellers kan det hende at den ikke har en avkoblingseffekt. Teoretisk sett har kondensatoren en viss avkoblingsradius, så nærhetsprinsippet bør implementeres strengt.
(2) Avkoblingskondensatoren til strømforsyningens pinneledning bør være så kort som mulig, og ledningen bør være tykk. Vanligvis er ledningsbredden 8 ~ 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). Formålet med fortykningen er å redusere ledningens induktans og sikre strømforsyningens ytelse.
(3) Etter at strømforsyningen og jordpinnene til avkoblingskondensatoren er ført ut av sveiseplaten, lag hull i nærheten og koble til strømforsyningen og jordplanet. Ledningen bør også være tykkere, og hullet bør være så stort som mulig. Hvis et hull med en åpning på 10 mm kan brukes, bør ikke et hull på 8 mm brukes.
(4) Sørg for at avkoblingssløyfen er så liten som mulig
3. Energilagringskondensator
Energilagringskondensatorens rolle er å sikre at IC-en kan levere strøm på kortest mulig tid når man bruker strøm. Kapasiteten til energilagringskondensatoren er generelt stor, og den tilhørende pakken er også stor. I PCB-en kan energilagringskondensatoren være langt unna enheten, men ikke for langt unna, som vist på bildet. Den vanlige viftehullmodusen for energilagringskondensatoren er vist på bildet.
Prinsippene for viftehull og kabler er som følger:
(1) Ledningen er så kort og tykk som mulig, slik at det er en liten parasittisk induktans.
(2) For energilagringskondensatorer, eller enheter med stor overstrøm, lag så mange hull som mulig.
(3) Selvfølgelig er det skivehullet som har den beste elektriske ytelsen til viftehullet. Virkeligheten krever grundig vurdering.