Kondenzatorji igrajo pomembno vlogo pri načrtovanju visokohitrostnih tiskanih vezij in so pogosto najpogosteje uporabljena naprava na tiskanih vezjih. V tiskanih vezjih so kondenzatorji običajno razdeljeni na filtrirne kondenzatorje, ločilne kondenzatorje, kondenzatorje za shranjevanje energije itd.
1. Izhodni kondenzator, filtrirni kondenzator
Kondenzator vhodnih in izhodnih tokokrogov napajalnega modula običajno imenujemo filtrirni kondenzator. Preprosto povedano, kondenzator zagotavlja stabilnost vhodnega in izhodnega napajanja. V napajalnem modulu mora biti filtrirni kondenzator najprej velik, nato majhen. Kot je prikazano na sliki, je filtrirni kondenzator nameščen najprej velik, nato pa majhen v smeri puščice.
Pri načrtovanju napajalnika je treba upoštevati, da sta ožičenje in bakrena obloga dovolj široka ter da je število lukenj zadostno za zagotovitev, da pretočna zmogljivost ustreza potrebam. Širina in število lukenj se ocenjujeta glede na tok.
Vhodna kapacitivnost moči
Vhodni kondenzator tvori tokovno zanko s preklopno zanko. Ta tokovna zanka se spreminja z veliko amplitudo, amplitudo Iout. Frekvenca je preklopna frekvenca. Med preklopnim procesom čipa DCDC se tok, ki ga generira ta tokovna zanka, spreminja, vključno s hitrejšim di/dt.
V sinhronem načinu BUCK mora neprekinjena tokovna pot potekati skozi priključek GND čipa, vhodni kondenzator pa mora biti priključen med GND in Vin čipa, zato je pot lahko kratka in debela.
Površina tega tokovnega obroča je dovolj majhna, boljše bo zunanje sevanje tega tokovnega obroča.
2. Ločilni kondenzator
Napajalni pin visokohitrostnega integriranega vezja potrebuje dovolj ločilnih kondenzatorjev, po možnosti enega na pin. V dejanski zasnovi, če ni prostora za ločilni kondenzator, ga je mogoče po potrebi izbrisati.
Ločilna kapacitivnost napajalnega pina integriranega vezja je običajno majhna, na primer 0,1 μF, 0,01 μF itd. Ustrezno ohišje je prav tako relativno majhno, na primer ohišje 0402, ohišje 0603 itd. Pri nameščanju ločilnih kondenzatorjev je treba upoštevati naslednje točke.
(1) Namestite ga čim bližje napajalnemu pinu, sicer morda ne bo ločilnega učinka. Teoretično ima kondenzator določen ločilni polmer, zato je treba strogo upoštevati načelo bližine.
(2) Ločilni kondenzator, povezan z napajalnim priključkom, mora biti čim krajši, vodnik pa debel, običajno je širina vodnika 8 ~ 15 mil (1 mil = 0,0254 mm). Namen odebelitve je zmanjšanje induktivnosti vodnika in zagotovitev delovanja napajalnika.
(3) Ko napajalni in ozemljitveni priključki ločilnega kondenzatorja izpeljete iz varilne blazinice, v bližini izvrtajte luknje in jih priključite na napajalnik in ozemljitveno ploščo. Priključek mora biti tudi odebeljen, luknja pa čim večja. Če je mogoče uporabiti luknjo z odprtino 10 mil, se luknja z odprtino 8 mil ne sme uporabljati.
(4) Zagotovite, da je ločilna zanka čim manjša
3. Kondenzator za shranjevanje energije
Vloga kondenzatorja za shranjevanje energije je zagotoviti, da lahko integrirano vezje pri uporabi električne energije zagotovi napajanje v najkrajšem možnem času. Kapaciteta kondenzatorja za shranjevanje energije je običajno velika, prav tako pa tudi ustrezno ohišje. Na tiskanem vezju je lahko kondenzator za shranjevanje energije daleč od naprave, vendar ne predaleč, kot je prikazano na sliki. Na sliki je prikazan način ventilatorja kondenzatorja za shranjevanje energije.
Načela odprtin za ventilatorje in kablov so naslednja:
(1) Vodnik je čim krajši in debelejši, tako da je parazitska induktivnost majhna.
(2) Pri kondenzatorjih za shranjevanje energije ali napravah z velikim preobremenitvijo izvrtajte čim več lukenj.
(3) Seveda ima najboljšo električno zmogljivost ventilatorska odprtina diskasta odprtina. Resničnost je treba celovito preučiti.