Tekniske regler og anvendelser af PCB-layout til at skifte strømforsyninger
I dag, på grund af de elektromagnetiske bølger, der genereres ved at skifte strømforsyning, som påvirker den normale drift af deres elektroniske produkter, er den korrekte PCB-layoutteknologi for strømforsyninger blevet meget vigtig.
I mange tilfælde fungerer en perfekt designet strømforsyning på papir muligvis ikke korrekt under indledende fejlfinding på grund af mange problemer med strømforsyningens printkortlayout. For eksempel skal designeren i det skematiske diagram af en step-down skiftende strømforsyning på en forbrugerelektronik være i stand til at skelne mellem komponenter i strømkredsløbet og dem i styresignalkredsløbet på dette kredsløbsdiagram. Men hvis designeren behandler alle komponenter i denne strømforsyning, som om de var komponenter i det digitale kredsløb, kan problemet være ret alvorligt. Layoutet af switch strømforsyning PCB er helt anderledes end digitalt kredsløb PCB. I digitalt kredsløbslayout kan mange digitale chips automatisk arrangeres gennem PCB-software, og forbindelseslinjerne mellem chips kan automatisk forbindes via PCB-software. Switch-strømforsyningen produceret ved automatisk sætning vil bestemt ikke fungere korrekt. Derfor skal designere mestre og forstå de korrekte PCB-layout tekniske regler for at skifte strømforsyninger.
Tekniske regler for printkortlayout af skiftende strømforsyning
Kapacitansen af den bypass keramiske kondensator bør ikke være for stor, og dens parasitære serieinduktans bør minimeres så meget som muligt. Parallelforbindelse af flere kondensatorer kan forbedre højfrekvente impedansegenskaber for kondensatorer
Når driftsfrekvensen for en kondensator er under fo, falder kapacitansimpedansen Zc med stigningen i frekvensen; Når driftsfrekvensen for kondensatoren er over fo, vil kapacitansimpedansen Zc blive som induktansimpedansen og stige med frekvensstigningen; Når driftsfrekvensen for en kondensator nærmer sig fo, er kondensatorens impedans lig med dens ækvivalente seriemodstand (RESR).
Elektrolytiske kondensatorer har generelt en stor kapacitans og en stor ækvivalent serieinduktans. På grund af dens lave resonansfrekvens kan den kun bruges til lavfrekvent filtrering. Tantalkondensatorer har generelt større kapacitans og mindre ækvivalent serieinduktans, så deres resonansfrekvens er højere end elektrolytiske kondensatorers og kan bruges i mellem- til højfrekvent filtrering. Kapacitansen og tilsvarende serieinduktans af keramiske kondensatorer er generelt meget lille, så deres resonansfrekvens er meget højere end elektrolytiske kondensatorer og tantalkondensatorer, så de kan bruges i højfrekvente filtrering og bypass-kredsløb. På grund af det faktum, at resonansfrekvensen af keramiske kondensatorer med lille kapacitans er højere end for keramiske kondensatorer med stor kapacitans.
Når du vælger bypass-kondensatorer, er det ikke tilrådeligt blot at bruge keramiske kondensatorer med høje kapacitansværdier. For at forbedre højfrekvensegenskaberne for kondensatorer kan flere kondensatorer med forskellige karakteristika forbindes parallelt til brug. Figur 1 (a) viser den forbedrede impedanseffekt, efter at flere kondensatorer med forskellige karakteristika er forbundet parallelt. Det er ikke svært at forstå vigtigheden af denne layoutregel gennem analyse. Figur 1 (b) viser de forskellige ledningsmetoder fra indgangseffekt (VIN) til belastning (RL) på et printkort. For at reducere ESL af filterkondensatoren (C), bør ledningslængden af kondensatorstiften minimeres så meget som muligt, mens routingen fra VIN positiv til RL og fra VIN negativ til RL skal være så tæt som muligt.
