Linee guida tecniche e applicazioni per il layout PCB dell'alimentatore switching
Al giorno d'oggi, poiché l'alimentatore switching genererà onde elettromagnetiche e influenzerà il normale funzionamento dei suoi prodotti elettronici, la corretta tecnologia di layout PCB dell'alimentatore diventa molto importante.
In molti casi, un alimentatore perfettamente progettato sulla carta potrebbe non funzionare correttamente quando viene commissionato per la prima volta, perché ci sono molti problemi con il layout PCB dell'alimentatore. Ad esempio, per il diagramma schematico di un alimentatore a commutazione step-down 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 elettrico, ma se il il progettista utilizza questo alimentatore Se tutti i componenti del circuito vengono trattati come i componenti del 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 organizzati automaticamente dal software PCB e le linee di collegamento tra i chip possono essere collegate automaticamente dal software PCB. La composizione dell'alimentatore switching mediante composizione automatica non funzionerà sicuramente correttamente. Pertanto, i progettisti devono padroneggiare e comprendere le regole tecniche del layout PCB dell'alimentatore switching corretto.
Regole tecniche per il layout del PCB dell'alimentatore 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 diventerà come l'impedenza induttiva e aumenterà con l'aumentare 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. A causa della sua bassa frequenza di risonanza, 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 sua frequenza di risonanza sarà superiore a quella dei condensatori elettrolitici e può essere utilizzata nel filtraggio a media e alta frequenza. La capacità e l'induttanza in serie equivalente dei condensatori a chip ceramico sono generalmente molto piccole, quindi la sua frequenza di risonanza è molto più alta di quella dei condensatori elettrolitici e dei condensatori al tantalio, quindi può essere utilizzata nei circuiti di filtraggio e bypass ad alta frequenza. Poiché la frequenza di risonanza dei condensatori ceramici di piccola capacità è superiore a quella dei condensatori ceramici di grande capacità, non è possibile selezionare condensatori ceramici con capacità troppo elevata quando si selezionano i condensatori di bypass. Per migliorare le caratteristiche ad alta frequenza del condensatore, è possibile utilizzare in parallelo più condensatori con caratteristiche diverse. È l'effetto di impedenza migliorato dopo che più condensatori con caratteristiche diverse sono collegati in parallelo. Non è difficile capire l'importanza di questa regola di composizione attraverso l'analisi. Mostra i diversi modi di instradare l'alimentazione in ingresso (VIN) al carico (RL) su un PCB. Per ridurre l'ESL del condensatore di filtro (C), la lunghezza del conduttore del pin del condensatore dovrebbe essere mantenuta il più breve possibile: mentre le tracce di VIN positivo a RL e VIN negativo a RL dovrebbero essere il più vicine possibile.
