Kondensatory odgrywają ważną rolę w projektowaniu szybkich płytek PCB i są często najczęściej używanym urządzeniem na płytkach PCB. W płytkach PCB kondensatory są zwykle dzielone na kondensatory filtrujące, kondensatory odsprzęgające, kondensatory magazynujące energię itp.
1. Kondensator wyjściowy mocy, kondensator filtrujący
Zwykle odnosimy się do kondensatora obwodów wejściowych i wyjściowych modułu zasilania jako do kondensatora filtrującego. Proste zrozumienie jest takie, że kondensator zapewnia stabilność zasilania wejściowego i wyjściowego. W module zasilania kondensator filtrujący powinien być duży przed małym. Jak pokazano na rysunku, kondensator filtrujący jest umieszczony duży, a następnie mały w kierunku strzałki.
Podczas projektowania zasilacza należy zwrócić uwagę na to, aby okablowanie i miedziana powłoka były wystarczająco szerokie, a liczba otworów była wystarczająca, aby zapewnić, że przepustowość spełni zapotrzebowanie. Szerokość i liczba otworów są oceniane w powiązaniu z prądem.
Pojemność wejściowa mocy
Kondensator wejściowy zasilania tworzy pętlę prądową z pętlą przełączania. Ta pętla prądowa zmienia się o dużą amplitudę, amplitudę Iout. Częstotliwość jest częstotliwością przełączania. Podczas procesu przełączania układu DCDC prąd generowany przez tę pętlę prądową zmienia się, w tym szybciej di/dt.
W trybie synchronicznym BUCK ciągła ścieżka prądu powinna przebiegać przez pin GND układu scalonego, a kondensator wejściowy powinien być podłączony między piny GND i Vin układu scalonego, więc ścieżka może być krótka i gruba.
Im obszar tego pierścienia prądowego jest wystarczająco mały, tym lepsze będzie promieniowanie zewnętrzne tego pierścienia prądowego.
2.Kondensator odsprzęgający
Pin zasilania układu scalonego IC o dużej prędkości wymaga wystarczającej liczby kondensatorów odsprzęgających, najlepiej jednego na pin. W rzeczywistym projekcie, jeśli nie ma miejsca na kondensator odsprzęgający, można go usunąć w razie potrzeby.
Pojemność odsprzęgająca pinu zasilania układu scalonego jest zwykle niewielka, np. 0,1 μF, 0,01 μF itd. Odpowiednia obudowa jest również stosunkowo mała, np. obudowa 0402, obudowa 0603 itd. Podczas umieszczania kondensatorów odsprzęgających należy zwrócić uwagę na następujące kwestie.
(1)Umieść jak najbliżej pinu zasilania, w przeciwnym razie może nie mieć efektu odsprzęgania. Teoretycznie kondensator ma pewien promień odsprzęgania, więc zasada bliskości powinna być ściśle wdrożona.
(2) Kondensator odsprzęgający do przewodu zasilającego powinien być jak najkrótszy, a przewód powinien być gruby, zwykle szerokość przewodu wynosi 8 ~ 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). Celem pogrubienia jest zmniejszenie indukcyjności przewodu i zapewnienie wydajności zasilania.
(3) Po wyprowadzeniu pinów zasilania i uziemienia kondensatora odsprzęgającego z podkładki spawalniczej, wybij otwory w pobliżu i podłącz do zasilania i płaszczyzny uziemienia. Przewód powinien być również pogrubiony, a otwór powinien być jak największy. Jeśli można użyć otworu o otworze 10 mil, nie należy używać otworu 8 mil.
(4) Upewnij się, że pętla odsprzęgająca jest jak najmniejsza
3.Kondensator do magazynowania energii
Rolą kondensatora magazynującego energię jest zapewnienie, że układ scalony może dostarczać energię w najkrótszym czasie przy użyciu energii elektrycznej. Pojemność kondensatora magazynującego energię jest zazwyczaj duża, a odpowiadający mu pakiet jest również duży. W PCB kondensator magazynujący energię może znajdować się daleko od urządzenia, ale nie za daleko, jak pokazano na rysunku. Typowy tryb wentylatora kondensatora magazynującego energię pokazano na rysunku.
Zasady dotyczące otworów wentylacyjnych i kabli są następujące:
(1) Przewód powinien być tak krótki i gruby, jak to możliwe, tak aby zapewnić małą indukcyjność pasożytniczą.
(2) W przypadku kondensatorów magazynujących energię lub urządzeń o dużym prądzie nadmiarowym należy wybić jak najwięcej otworów.
(3) Oczywiście, najlepszą wydajnością elektryczną otworu wentylatora jest otwór tarczy. Rzeczywistość wymaga kompleksowego rozważenia