Regole tecniche e applicazioni del layout del circuito di alimentazione
Oggi, poiché gli alimentatori a commutazione producono onde elettromagnetiche che influenzano il normale funzionamento dei prodotti elettronici, la corretta tecnologia di layout PCB dell'alimentatore diventa molto importante.
In molti casi, un alimentatore progettato perfettamente su carta potrebbe non funzionare correttamente durante il debug iniziale a causa di numerosi problemi con il layout PCB dell'alimentatore. Ad esempio, per lo schema di un alimentatore switching buck su un dispositivo elettronico di consumo, il progettista dovrebbe essere in grado di distinguere i componenti nel circuito di alimentazione e i componenti nel circuito del segnale di controllo su questo schema circuitale. Tuttavia, se il progettista divide l'alimentazione in Se tutti i componenti di un circuito vengono trattati come componenti di un circuito digitale, il problema sarà piuttosto serio. Il layout PCB dell'alimentatore switching è completamente diverso dal layout PCB del circuito digitale. Nel layout del circuito digitale, molti chip digitali possono essere disposti automaticamente tramite il software PCB e le linee di collegamento tra i chip possono essere collegate automaticamente tramite il software PCB. L'alimentatore a commutazione digitato con il metodo di composizione automatica sicuramente non funzionerà correttamente. Pertanto, i progettisti devono padroneggiare e comprendere le regole tecniche corrette per il layout PCB degli alimentatori a commutazione.
Regole tecniche per il layout del PCB degli alimentatori switching
La capacità del condensatore ceramico di bypass non dovrebbe essere troppo grande e la sua induttanza in serie parassita dovrebbe essere ridotta al minimo. Più condensatori collegati in parallelo possono migliorare le caratteristiche di impedenza ad alta frequenza del condensatore
Quando la frequenza operativa di un condensatore è inferiore a fo, l'impedenza capacitiva Zc diminuisce con l'aumentare della frequenza; quando la frequenza operativa del condensatore è superiore a fo, l'impedenza capacitiva Zc diventa come l'impedenza dell'induttore e aumenta con l'aumento della frequenza; quando il condensatore funziona Quando la frequenza è vicina a fo, l'impedenza del condensatore è uguale alla sua resistenza in serie equivalente (RESR).
I condensatori elettrolitici hanno generalmente una grande capacità e una grande induttanza in serie equivalente. Poiché la sua frequenza di risonanza è molto bassa, può essere utilizzato solo per il filtraggio a bassa frequenza. I condensatori al tantalio hanno generalmente una capacità maggiore e un'induttanza in serie equivalente più piccola, quindi la loro frequenza di risonanza sarà superiore a quella dei condensatori elettrolitici e possono essere utilizzati nel filtraggio a media e alta frequenza. La capacità e l'induttanza in serie equivalente dei condensatori ceramici sono generalmente molto piccole, quindi la loro frequenza di risonanza è molto più elevata rispetto ai condensatori elettrolitici e ai condensatori al tantalio, quindi possono essere utilizzati nei circuiti di filtraggio e bypass ad alta frequenza. Poiché la frequenza di risonanza di un condensatore ceramico di piccola capacità è superiore a quella di un condensatore ceramico di grande capacità, quando si seleziona un condensatore di bypass non è possibile selezionare semplicemente un condensatore ceramico con un valore di capacità eccessivamente elevato. Per migliorare le caratteristiche ad alta frequenza del condensatore, è possibile utilizzare in parallelo più condensatori con caratteristiche diverse.
