Regras técnicas e aplicações do layout da PCB para trocar a fonte de alimentação
Atualmente, devido às ondas eletromagnéticas geradas pela troca de fontes de alimentação, que afetam a operação normal de seus produtos eletrônicos, a tecnologia de layout de PCB correta para fontes de alimentação se tornou muito importante.
Em muitos casos, uma fonte de alimentação projetada perfeitamente no papel pode não funcionar corretamente durante a depuração inicial devido a vários problemas com o layout do PCB. Por exemplo, para um esquema de fonte de alimentação de comutação reduzida em um dispositivo eletrônico de consumo, o designer deve ser capaz de distinguir entre componentes no circuito de potência e componentes no circuito de sinal de controle neste diagrama de circuito. No entanto, se o designer tratar todos os componentes nessa fonte de alimentação como componentes no circuito digital, o problema será bastante sério. O layout da fonte de alimentação do comutador é completamente diferente do do circuito digital PCB. No layout do circuito digital, muitos chips digitais podem ser organizados automaticamente através do software PCB, e as linhas de conexão entre os chips podem ser conectadas automaticamente através do software PCB. A fonte de alimentação do switch produzida por tipografia automática definitivamente não funcionará corretamente. Portanto, os designers precisam dominar e entender as regras técnicas corretas para o layout da PCB das fontes de alimentação do comutador.
Regras técnicas para o layout da PCB da fonte de alimentação do comutador
A capacitância dos capacitores de cerâmica de desvio não deve ser muito grande, e sua indutância de série parasitária deve ser minimizada o máximo possível. A conexão paralela de múltiplos capacitores pode melhorar as características de impedância de alta frequência dos capacitores
Quando a frequência operacional de um capacitor está abaixo do FO, a impedância da capacitância ZC diminui com o aumento da frequência; Quando a frequência operacional do capacitor estiver acima de FO, a impedância da capacitância ZC aumentará como a impedância da indutância com o aumento da frequência; Quando a frequência operacional de um capacitor se aproxima, a impedância da capacitância é igual à sua resistência equivalente a séries (ress).
Os capacitores eletrolíticos geralmente têm uma grande capacitância e uma grande indutância em série equivalente. Devido à sua baixa frequência ressonante, ele só pode ser usado para filtragem de baixa frequência. Os capacitores de tântalo geralmente têm uma grande capacitância e uma pequena indutância de séries equivalentes; portanto, sua frequência ressonante é maior que a dos capacitores eletrolíticos e pode ser usada na filtragem de média a alta frequência. Os capacitores de cerâmica geralmente têm pequena capacitância e indutância em série equivalentes, portanto, sua frequência ressonante é muito maior que a dos capacitores eletrolíticos e os capacitores de tântalo, tornando-os adequados para circuitos de filtragem e desvio de alta frequência. Devido ao fato de que a frequência ressonante de pequenos capacitores de cerâmica de capacitância é maior que a dos capacitores cerâmicos de grande capacitância, portanto
Ao selecionar capacitores de desvio, não é aconselhável escolher apenas capacitores de cerâmica com valores de capacitância excessivamente altos. Para melhorar as características de alta frequência dos capacitores, vários capacitores com diferentes características podem ser usados em paralelo. A Figura 1 (a) mostra o efeito de impedância aprimorado após vários capacitores com diferentes características são conectados em paralelo. Não é difícil entender a importância dessa regra de layout por meio da análise. A Figura 1 (b) mostra diferentes métodos de fiação para a entrada de energia (VIN) para carregar (RL) em uma PCB. Para reduzir o ESL do capacitor de filtragem (C), o comprimento do chumbo do pino do capacitor deve ser minimizado o máximo possível: e a fiação do VIN positiva para RL e Vin negativa para RL deve ser o mais próximo possível.
