Technické pravidlá a aplikácie rozloženia PCB na prepínanie napájania
V súčasnosti, kvôli elektromagnetickým vlnám generovaným prepínaním napájacích zdrojov, ktoré ovplyvňujú normálnu prevádzku ich elektronických výrobkov, sa správna technológia rozloženia DPS pre napájacie zdroje stala veľmi dôležitá.
V mnohých prípadoch napájací zdroj navrhnutý perfektne na papieri nemusí počas počiatočného ladenia správne fungovať kvôli rôznym problémom s rozložením PCB. Napríklad pre schému napájania spínacieho napájania na spotrebiteľskom elektronickom zariadení by mal byť návrhár schopný rozlišovať medzi komponentmi v napájacom obvode a komponentmi v obvode riadiaceho signálu v tomto diagrame. Ak však dizajnér zaobchádza so všetkými komponentmi v tomto napájaní ako komponenty v digitálnom obvode, problém bude dosť vážny. Usporiadanie DPS prepínača napájacieho zdroja je úplne odlišné od rozvodu Digitálny obvod PCB. V rozložení digitálnych obvodov je možné veľa digitálnych čipov automaticky usporiadať pomocou softvéru PCB a riadky pripojenia medzi čipmi sa dajú automaticky pripojiť prostredníctvom softvéru PCB. Vypínač napájania vyrobený automatickým sadzbou určite nebude fungovať správne. Dizajnéri preto musia zvládnuť a porozumieť správnym technickým pravidlám pre rozloženie DPS spínačov napájacích zdrojov.
Technické pravidlá pre rozloženie DPS pri napájaní prepínača
Kapacita obtokových keramických kondenzátorov by nemala byť príliš veľká a ich parazitická séria by sa mala čo najviac minimalizovať. Paralelné spojenie viacerých kondenzátorov môže zlepšiť vysokofrekvenčné impedančné charakteristiky kondenzátorov
Ak je prevádzková frekvencia kondenzátora pod FO, kapacitná impedancia ZC klesá so zvýšením frekvencie; Ak je prevádzková frekvencia kondenzátora nad FO, kapacitná impedancia ZC sa zvýši ako impedancia indukčnosti so zvýšením frekvencie; Ak sa prevádzková frekvencia kondenzátora blíži, impedancia kapacity sa rovná jej ekvivalentnému odporu sérií (RESR).
Elektrolytické kondenzátory majú vo všeobecnosti veľkú kapacitu a veľkú ekvivalentnú sériu. Vďaka svojej nízkej rezonančnej frekvencii sa môže použiť iba na nízkofrekvenčné filtrovanie. Tantalové kondenzátory majú vo všeobecnosti veľkú kapacitu a malú ekvivalentnú sériu, takže ich rezonančná frekvencia je vyššia ako frekvencia elektrolytických kondenzátorov a môže sa použiť v strednom až vysoko frekvenčnom filtrovaní. Keramické kondenzátory majú zvyčajne malú kapacitu a ekvivalentnú sériu, takže ich rezonančná frekvencia je omnoho vyššia ako frekvencia elektrolytických kondenzátorov a tantalových kondenzátorov, vďaka čomu sú vhodné pre vysokofrekvenčné filtrovanie a obtokové obvody. Vzhľadom na to, že rezonančná frekvencia malých kapacitných keramických kondenzátorov je teda vyššia ako frekvencia veľkých kapacitných keramických kondenzátorov, preto je
Pri výbere kondenzátorov obtoku sa neodporúča zvoliť iba keramické kondenzátory s príliš vysokými hodnotami kapacity. Aby sa zlepšili vysokofrekvenčné charakteristiky kondenzátorov, je možné použiť viac kondenzátorov s rôznymi charakteristikami. Obrázok 1 (a) zobrazuje vylepšený impedančný účinok po tom, čo je viac kondenzátorov s rôznymi charakteristikami pripojený paralelne. Nie je ťažké pochopiť dôležitosť tohto pravidla rozloženia prostredníctvom analýzy. Obrázok 1 (b) zobrazuje rôzne metódy zapojenia na vkladanie napájania (VIN) na načítanie (RL) na DPS. Aby sa znížilo ESL filtračného kondenzátora (C), dĺžka olova kolíka kondenzátora by sa mala čo najviac minimalizovať: a zapojenie z VIN pozitívneho na RL a VIN záporu na RL by malo byť čo najbližšie.
