Normes tècniques i aplicacions de la disposició del PCB per a la commutació d'alimentació
Avui en dia, a causa de les ones electromagnètiques generades per les fonts d’alimentació de commutació, que afecten el funcionament normal dels seus productes electrònics, la tecnologia de disseny de PCB correcta per a fonts d’alimentació ha esdevingut molt important.
En molts casos, una font d'alimentació dissenyada perfectament en paper pot no funcionar correctament durant la depuració inicial a causa de diversos problemes amb la seva disposició de PCB. Per exemple, per a un esquema d’alimentació d’alimentació de commutació en un dispositiu electrònic de consum, el dissenyador hauria de ser capaç de distingir entre components del circuit d’alimentació i components del circuit de senyal de control d’aquest diagrama de circuit. Tanmateix, si el dissenyador tracta tots els components d’aquesta font d’alimentació com a components del circuit digital, el problema serà força greu. La disposició del PCB d’alimentació de commutació és completament diferent de la del Circuit Digital PCB. En la disposició de circuits digitals, molts xips digitals es poden disposar automàticament mitjançant el programari PCB i les línies de connexió entre xips es poden connectar automàticament mitjançant el programari PCB. L’alimentació de commutació produïda per tipus automàtic no funcionarà correctament. Per tant, els dissenyadors han de dominar i comprendre les regles tècniques correctes per a la disposició del PCB de les fonts d’alimentació de commutació.
Normes tècniques per a la disposició del PCB de l’alimentació de commutació
La capacitança dels condensadors ceràmics de bypass no ha de ser massa gran, i la seva inductància de sèries paràsides s’ha de minimitzar el màxim possible. La connexió paral·lela de múltiples condensadors pot millorar les característiques d’impedància d’alta freqüència dels condensadors
Quan la freqüència de funcionament d’un condensador està per sota de FO, la impedància de la capacitança ZC disminueix amb l’augment de la freqüència; Quan la freqüència de funcionament del condensador està per sobre de FO, la impedància de capacitança Zc augmentarà com la impedància d’inductància amb l’augment de la freqüència; Quan la freqüència de funcionament d’un condensador s’acosta a FO, la impedància de la capacitança és igual a la seva resistència a la sèrie equivalent (Resr).
Els condensadors electrolítics generalment tenen una gran capacitança i una gran inductància de sèries equivalents. A causa de la seva baixa freqüència de ressonància, només es pot utilitzar per al filtratge de baixa freqüència. Els condensadors de tàntal tenen generalment una gran capacitança i una petita inductància de sèries equivalents, de manera que la seva freqüència ressonant és superior a la dels condensadors electrolítics i es pot utilitzar en un filtratge de mitja o alta freqüència. Els condensadors ceràmics generalment tenen capacitança petita i inductància de sèries equivalents, de manera que la seva freqüència ressonant és molt superior a la dels condensadors electrolítics i condensadors de tàntal, cosa que els fa adequats per al filtratge d’alta freqüència i els circuits de bypass. Degut al fet que la freqüència ressonant dels condensadors ceràmics de capacitança petita és superior a la dels grans condensadors ceràmics de capacitança, per tant
Quan seleccioneu els condensadors de bypass, no és recomanable escollir només condensadors ceràmics amb valors de capacitança excessivament alts. Per millorar les característiques d’alta freqüència dels condensadors, es poden utilitzar en paral·lel múltiples condensadors amb característiques diferents. La figura 1 (a) mostra l’efecte d’impedància millorat després de múltiples condensadors amb diferents característiques es connecten en paral·lel. No és difícil entendre la importància d’aquesta regla de disseny mitjançant l’anàlisi. La figura 1 (b) mostra diferents mètodes de cablejat per a l'entrada de potència (VIN) per carregar (RL) en un PCB. Per tal de reduir l’ESL del condensador de filtratge (C), la longitud de plom del passador s’ha de minimitzar el màxim possible: i el cablejat de VIN positiu a RL i VIN negatiu a RL hauria d’estar el més a prop possible.
