Kondenzátory hrajú dôležitú úlohu pri návrhu vysokorýchlostných dosiek plošných spojov a často sú najpoužívanejším zariadením na doskách plošných spojov. V doskách plošných spojov sa kondenzátory zvyčajne delia na filtračné kondenzátory, oddeľovacie kondenzátory, kondenzátory na akumuláciu energie atď.
1. Výstupný kondenzátor, filtračný kondenzátor
Kondenzátor vstupných a výstupných obvodov výkonového modulu zvyčajne označujeme ako filtračný kondenzátor. Jednoducho povedané, kondenzátor zabezpečuje stabilitu vstupného a výstupného napájania. V výkonovom module by mal byť filtračný kondenzátor najprv veľký, potom malý. Ako je znázornené na obrázku, filtračný kondenzátor je umiestnený najprv veľký a potom malý v smere šípky.
Pri navrhovaní zdroja napájania je potrebné poznamenať, že káble a medený plášť sú dostatočne široké a počet otvorov je dostatočný na zabezpečenie prietoku, ktorý spĺňa požiadavky. Šírka a počet otvorov sa posudzujú v súvislosti s prúdom.
Vstupná kapacita
Vstupný kondenzátor tvorí so spínacou slučkou prúdovú slučku. Táto prúdová slučka sa mení o veľkú amplitúdu, amplitúdu Iout. Frekvencia je spínacia frekvencia. Počas procesu spínania DCDC čipu sa prúd generovaný touto prúdovou slučkou mení, vrátane rýchlejšieho di/dt.
V synchrónnom režime BUCK by mala cesta kontinuálneho prúdu prechádzať cez GND pin čipu a vstupný kondenzátor by mal byť pripojený medzi GND a Vin čipu, takže cesta môže byť krátka a hrubá.
Čím je plocha tohto prúdového prstenca dostatočne malá, tým lepšie bude vonkajšie vyžarovanie tohto prúdového prstenca.
2. Oddeľovací kondenzátor
Napájací pin vysokorýchlostného integrovaného obvodu potrebuje dostatok oddeľovacích kondenzátorov, najlepšie jeden na pin. V skutočnom návrhu, ak nie je miesto pre oddeľovací kondenzátor, je možné ho podľa potreby odstrániť.
Oddeľovacia kapacita napájacieho pinu integrovaného obvodu je zvyčajne malá, napríklad 0,1 μF, 0,01 μF atď. Zodpovedajúce puzdro je tiež relatívne malé, napríklad puzdro 0402, puzdro 0603 atď. Pri umiestňovaní oddeľovacích kondenzátorov je potrebné zvážiť nasledujúce body.
(1) Umiestnite čo najbližšie k pinu napájacieho zdroja, inak nemusí mať oddeľovací účinok. Teoreticky má kondenzátor určitý oddeľovací polomer, takže by sa mal prísne dodržiavať princíp blízkosti.
(2) Oddeľovací kondenzátor k napájaciemu pinu by mal byť čo najkratší a vodič by mal byť hrubý, zvyčajne šírka vodiča je 8 ~ 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). Účelom zahustenia je znížiť indukčnosť vodičov a zabezpečiť výkon napájacieho zdroja.
(3) Po vyvedení napájacieho a uzemňovacieho kolíka oddeľovacieho kondenzátora zo zváracej podložky vyvŕtajte v blízkosti otvory a pripojte ich k napájaciemu zdroju a uzemňovacej rovine. Vývod by mal byť tiež zosilnený a otvor by mal byť čo najväčší. Ak je možné použiť otvor s priemerom 10 mil, nemal by sa použiť otvor s priemerom 8 mil.
(4) Uistite sa, že oddeľovacia slučka je čo najmenšia
3. Kondenzátor na akumuláciu energie
Úlohou akumulačného kondenzátora energie je zabezpečiť, aby integrovaný obvod mohol dodať energiu v čo najkratšom čase pri použití elektriny. Kapacita akumulačného kondenzátora energie je vo všeobecnosti veľká a zodpovedajúce puzdro je tiež veľké. Na doske plošných spojov môže byť akumulačný kondenzátor energie umiestnený ďaleko od zariadenia, ale nie príliš ďaleko, ako je znázornené na obrázku. Bežný režim ventilátorového otvoru akumulačného kondenzátora energie je znázornený na obrázku.
Princípy otvorov pre ventilátory a káblov sú nasledovné:
(1) Vodič je čo najkratší a najhrubší, aby bola malá parazitná indukčnosť.
(2) V prípade kondenzátorov na akumuláciu energie alebo zariadení s veľkým nadprúdom vyrazte čo najviac otvorov.
(3) Samozrejme, najlepší elektrický výkon otvoru ventilátora má otvor disku. Realita si vyžaduje komplexné zváženie.