Diretrizes técnicas e aplicações para comutação de layout de PCB de fonte de alimentação
Atualmente, uma vez que a fonte de alimentação comutada gera ondas eletromagnéticas e afeta a operação normal de seus produtos eletrônicos, a tecnologia correta de layout de PCB da fonte de alimentação torna-se muito importante.
Em muitos casos, uma fonte de alimentação perfeitamente projetada no papel pode não funcionar corretamente quando é comissionada pela primeira vez, porque há muitos problemas com o layout do PCB da fonte de alimentação. Por exemplo, para o diagrama esquemático de uma fonte de alimentação de comutação abaixadora em um dispositivo eletrônico de consumo, o projetista deve ser capaz de distinguir os componentes no circuito de potência e os componentes no circuito de sinal de controle neste diagrama de circuito, mas se o o designer usa esta fonte de alimentação Se todos os componentes do circuito forem tratados como os componentes do circuito digital, o problema será bastante sério. O layout da PCB da fonte de alimentação de comutação é completamente diferente do layout da PCB do circuito digital. No layout do circuito digital, muitos chips digitais podem ser organizados automaticamente pelo software PCB e as linhas de conexão entre os chips podem ser conectadas automaticamente pelo software PCB. A composição da fonte de alimentação de comutação pela composição automática definitivamente não funcionará corretamente. Portanto, os projetistas precisam dominar e entender as regras técnicas corretas de layout de PCB de fonte de alimentação de comutação.
Regras técnicas de layout de PCB de fonte de alimentação de comutação
A capacitância do capacitor cerâmico de desvio não deve ser muito grande e sua indutância em série parasita deve ser minimizada. Múltiplos capacitores conectados em paralelo podem melhorar as características de impedância de alta frequência do capacitor
Quando a frequência de operação de um capacitor está abaixo de fo, a impedância capacitiva Zc diminui com o aumento da frequência; quando a frequência de operação do capacitor estiver acima de fo, a impedância capacitiva Zc se tornará como a impedância indutiva e aumentará com o aumento da frequência; quando o capacitor funciona Quando a frequência está próxima de fo, a impedância do capacitor é igual à sua resistência em série equivalente (RESR).
Os capacitores eletrolíticos geralmente têm uma grande capacitância e uma grande indutância em série equivalente. Devido à sua baixa frequência ressonante, só pode ser usado para filtragem de baixa frequência. Os capacitores de tântalo geralmente têm capacitância maior e menor indutância equivalente em série, portanto sua frequência ressonante será maior que a dos capacitores eletrolíticos e pode ser usada em filtragem de média e alta frequência. A capacitância e a indutância em série equivalente dos capacitores de chip de cerâmica são geralmente muito pequenas; portanto, sua frequência ressonante é muito maior que a dos capacitores eletrolíticos e capacitores de tântalo, portanto, pode ser usada em circuitos de filtragem e bypass de alta frequência. Como a frequência de ressonância dos capacitores de cerâmica de pequena capacidade é maior do que a dos capacitores de cerâmica de grande capacidade, os capacitores de cerâmica com capacitância muito alta não podem ser selecionados ao selecionar capacitores de bypass. Para melhorar as características de alta frequência do capacitor, vários capacitores com características diferentes podem ser usados em paralelo. É o efeito de impedância aprimorado após vários capacitores com características diferentes serem conectados em paralelo. Não é difícil entender a importância dessa regra de composição através da análise. Mostra as diferentes maneiras de rotear a alimentação de entrada (VIN) para a carga (RL) em um PCB. Para reduzir o ESL do capacitor do filtro (C), o comprimento do condutor do pino do capacitor deve ser mantido o mais curto possível: enquanto os traços de VIN positivo para RL e VIN negativo para RL devem ser o mais próximo possível.
