Kondansatörler, yüksek hızlı PCB tasarımında önemli bir rol oynar ve genellikle PCBS'lerde en çok kullanılan elemanlardır. PCB'lerde kondansatörler genellikle filtre kondansatörleri, ayırma kondansatörleri, enerji depolama kondansatörleri vb. olarak sınıflandırılır.
1.Güç çıkış kondansatörü, filtre kondansatörü
Güç modülünün giriş ve çıkış devrelerindeki kapasitörlere genellikle filtre kapasitörü denir. Basitçe açıklamak gerekirse, kapasitör giriş ve çıkış güç kaynağının kararlılığını sağlar. Güç modülünde, filtre kapasitörü önce büyük, sonra küçük olmalıdır. Resimde gösterildiği gibi, filtre kapasitörü ok yönünde önce büyük, sonra küçük olarak yerleştirilmiştir.
Güç kaynağı tasarlanırken, kablolama ve bakır kaplamanın yeterli genişlikte ve delik sayısının akış kapasitesinin talebi karşılayacak kadar yeterli olmasına dikkat edilmelidir. Deliklerin genişliği ve sayısı, akımla birlikte değerlendirilir.
Güç giriş kapasitansı
Güç giriş kondansatörü, anahtarlama döngüsüyle bir akım döngüsü oluşturur. Bu akım döngüsü, büyük bir genlikle (Iout genliği) değişir. Frekans, anahtarlama frekansıdır. DCDC çipinin anahtarlama işlemi sırasında, bu akım döngüsü tarafından üretilen akım, daha hızlı di/dt de dahil olmak üzere değişir.
Senkron BUCK modunda, sürekli akım yolu çipin GND pininden geçmeli ve giriş kapasitörü çipin GND ve Vin pinleri arasına bağlanmalıdır, bu nedenle yol kısa ve kalın olabilir.
Bu akım halkasının alanı ne kadar küçükse, bu akım halkasının dış radyasyonu o kadar iyi olacaktır.
2.Ayırma kapasitörü
Yüksek hızlı bir entegre devrenin güç pininde, tercihen pin başına bir tane olmak üzere yeterli sayıda ayırma kapasitörü bulunur. Gerçek tasarımda, ayırma kapasitörü için yer yoksa, uygun şekilde silinebilir.
IC güç kaynağı pininin ayırma kapasitansı genellikle 0,1 μF, 0,01 μF vb. gibi küçüktür. İlgili paket de 0402 paketi, 0603 paketi vb. gibi nispeten küçüktür. Ayırma kapasitörleri yerleştirilirken aşağıdaki noktalara dikkat edilmelidir.
(1) Güç kaynağı pinine mümkün olduğunca yakın yerleştirin, aksi takdirde ayırma etkisi olmayabilir. Teorik olarak, kapasitörün belirli bir ayırma yarıçapı vardır, bu nedenle yakınlık ilkesi kesinlikle uygulanmalıdır.
(2) Güç kaynağı pin ucuna bağlanan ayırma kapasitörü mümkün olduğunca kısa olmalı ve uç kalın olmalıdır; genellikle hat genişliği 8 ~ 15 mil (1 mil = 0,0254 mm) olur. Kalınlaştırmanın amacı, uç endüktansını azaltmak ve güç kaynağı performansını garantilemektir.
(3)Ayırma kapasitörünün güç kaynağı ve topraklama pinleri kaynak pedinden çıkarıldıktan sonra, yakınlarına delikler açın ve güç kaynağı ve topraklama düzlemine bağlayın. Kablo da kalınlaştırılmalı ve delik mümkün olduğunca büyük olmalıdır. 10 mil açıklıklı bir delik kullanılabiliyorsa, 8 mil açıklıklı bir delik kullanılmamalıdır.
(4)Ayırma döngüsünün mümkün olduğunca küçük olduğundan emin olun
3.Enerji depolama kapasitörü
Enerji depolama kapasitörünün görevi, IC'nin elektrik kullanırken mümkün olan en kısa sürede güç sağlayabilmesini sağlamaktır. Enerji depolama kapasitörünün kapasitesi genellikle büyüktür ve ilgili paket de büyüktür. PCB'de, enerji depolama kapasitörü cihazdan uzakta olabilir, ancak resimde gösterildiği gibi çok uzakta olmamalıdır. Ortak enerji depolama kapasitörünün fan deliği modu resimde gösterilmiştir.
Fan delikleri ve kabloların prensipleri şu şekildedir:
(1)Uç mümkün olduğunca kısa ve kalındır, böylece küçük bir parazitik endüktans olur.
(2)Enerji depolama kapasitörleri veya büyük aşırı akımlı cihazlar için mümkün olduğunca çok delik açın.
(3)Elbette, fan deliğinin en iyi elektriksel performansı disk deliğidir. Gerçekliğin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi gerekir.