Normes tècniques i aplicacions de la disposició de PCB per a fonts d'alimentació de commutació
Avui en dia, a causa de les ones electromagnètiques generades per les fonts d'alimentació commutades, que afecten el funcionament normal dels seus productes electrònics, la tecnologia correcta de disseny de PCB per a fonts d'alimentació ha esdevingut molt important.
En molts casos, una font d'alimentació perfectament dissenyada en paper pot no funcionar correctament durant la depuració inicial a causa de molts problemes amb la disposició de la PCB de la font d'alimentació. Per exemple, al diagrama esquemàtic d'una font d'alimentació de commutació reduïda en un dispositiu electrònic de consum, el dissenyador hauria de ser capaç de distingir entre els components del circuit d'alimentació i els del circuit del senyal de control d'aquest diagrama de circuit. Tanmateix, si el dissenyador tracta tots els components d'aquesta font d'alimentació com si fossin components del circuit digital, el problema pot ser força greu. La disposició de la PCB de la font d'alimentació de l'interruptor és completament diferent de la de la PCB del circuit digital. En el disseny del circuit digital, molts xips digitals es poden organitzar automàticament mitjançant el programari de PCB i les línies de connexió entre els xips es poden connectar automàticament mitjançant el programari de PCB. La font d'alimentació del commutador produïda per la composició automàtica definitivament no funcionarà correctament. Per tant, els dissenyadors han de dominar i entendre les regles tècniques de disseny de PCB correctes per canviar fonts d'alimentació.
Normes tècniques per a la disposició de PCB de la font d'alimentació commutada
La capacitat del condensador ceràmic de bypass no ha de ser massa gran i la seva inductància en sèrie paràsita s'ha de minimitzar tant com sigui possible. La connexió en paral·lel de múltiples condensadors pot millorar les característiques d'impedància d'alta freqüència dels condensadors
Quan la freqüència de funcionament d'un condensador és inferior a fo, la impedància de la capacitat Zc disminueix amb l'augment de la freqüència; Quan la freqüència de funcionament del condensador és superior a fo, la impedància de la capacitat Zc esdevindrà com la impedància de la inductància i augmentarà amb l'augment de la freqüència; Quan la freqüència de funcionament d'un condensador s'acosta a fo, la impedància del condensador és igual a la seva resistència en sèrie equivalent (RESR).
Els condensadors electrolítics generalment tenen una gran capacitat i una gran inductància en sèrie equivalent. A causa de la seva baixa freqüència de ressonància, només es pot utilitzar per al filtratge de baixa freqüència. Els condensadors de tàntal generalment tenen una capacitat més gran i una inductància en sèrie equivalent més petita, de manera que la seva freqüència de ressonància és més alta que la dels condensadors electrolítics i es poden utilitzar en el filtrat de freqüència mitjana a alta. La capacitat i la inductància en sèrie equivalent dels condensadors ceràmics són generalment molt petites, de manera que la seva freqüència de ressonància és molt superior a la dels condensadors electrolítics i condensadors de tàntal, de manera que es poden utilitzar en circuits de filtratge i bypass d'alta freqüència. A causa del fet que la freqüència de ressonància dels condensadors ceràmics de petita capacitat és superior a la dels condensadors ceràmics de gran capacitat
En seleccionar condensadors de derivació, no és recomanable utilitzar simplement condensadors ceràmics amb valors de capacitat elevats. Per tal de millorar les característiques d'alta freqüència dels condensadors, es poden connectar múltiples condensadors amb diferents característiques en paral·lel per utilitzar-los. La figura 1 (a) mostra l'efecte d'impedància millorat després de connectar múltiples condensadors amb diferents característiques en paral·lel. No és difícil entendre la importància d'aquesta regla de disseny mitjançant l'anàlisi. La figura 1 (b) mostra els diferents mètodes de cablejat des de la potència d'entrada (VIN) fins a la càrrega (RL) en una PCB. Per tal de reduir l'ESL del condensador del filtre (C), la longitud del cable del pin del condensador s'ha de minimitzar tant com sigui possible, mentre que l'encaminament de VIN positiu a RL i de VIN negatiu a RL hauria d'estar el més proper possible.
