Tehnička pravila i primjena PCB rasporeda za prekidačka napajanja
U današnje vrijeme, zbog elektromagnetnih valova generiranih prekidačkim izvorima napajanja, koji utiču na normalan rad njihovih elektronskih proizvoda, ispravna tehnologija PCB rasporeda za napajanje postala je vrlo važna.
U mnogim slučajevima, savršeno dizajnirano napajanje na papiru možda neće raditi ispravno tokom početnog otklanjanja grešaka zbog mnogih problema sa PCB rasporedom napajanja. Na primjer, u šematskom dijagramu padajućeg prekidačkog napajanja na potrošačkom elektroničkom uređaju, projektant bi trebao biti u stanju da razlikuje komponente u strujnom krugu i onih u krugu upravljačkog signala na ovom dijagramu kola. Međutim, ako dizajner tretira sve komponente u ovom izvoru napajanja kao da su komponente u digitalnom kolu, problem može biti prilično ozbiljan. Raspored PCB-a za napajanje prekidača je potpuno drugačiji od PCB-a digitalnog kola. U rasporedu digitalnih kola, mnogi digitalni čipovi se mogu automatski rasporediti putem PCB softvera, a vezne linije između čipova mogu se automatski povezati putem PCB softvera. Prekidač za napajanje proizveden automatskim slaganjem sigurno neće raditi ispravno. Stoga, dizajneri moraju savladati i razumjeti ispravna tehnička pravila za raspored PCB-a za prebacivanje napajanja.
Tehnička pravila za raspored PCB sklopnog napajanja
Kapacitet bajpasnog keramičkog kondenzatora ne bi trebao biti prevelik, a njegova parazitna serijska induktivnost treba minimizirati što je više moguće. Paralelno povezivanje više kondenzatora može poboljšati karakteristike visokofrekventne impedanse kondenzatora
Kada je radna frekvencija kondenzatora ispod fo, impedansa kapacitivnosti Zc opada sa povećanjem frekvencije; Kada je radna frekvencija kondenzatora iznad fo, impedansa kapacitivnosti Zc će postati kao impedansa induktivnosti i porasti sa povećanjem frekvencije; Kada se radna frekvencija kondenzatora približi fo, impedancija kondenzatora je jednaka njegovom ekvivalentnom serijskom otporu (RESR).
Elektrolitički kondenzatori općenito imaju veliki kapacitet i veliku ekvivalentnu serijsku induktivnost. Zbog niske rezonantne frekvencije, može se koristiti samo za niskofrekventno filtriranje. Tantalski kondenzatori općenito imaju veći kapacitet i manju ekvivalentnu serijsku induktivnost, tako da je njihova rezonantna frekvencija viša od rezonantne frekvencije elektrolitskih kondenzatora i mogu se koristiti u srednje do visokofrekventnom filtriranju. Kapacitivnost i ekvivalentna serijska induktivnost keramičkih kondenzatora su općenito vrlo male, tako da je njihova rezonantna frekvencija mnogo viša od rezonantne frekvencije elektrolitskih kondenzatora i tantalnih kondenzatora, tako da se mogu koristiti u visokofrekventnim filterima i krugovima za premošćivanje. Zbog činjenice da je rezonantna frekvencija keramičkih kondenzatora malog kapaciteta veća od rezonantne frekvencije keramičkih kondenzatora velikog kapaciteta
Prilikom odabira bypass kondenzatora, nije preporučljivo jednostavno koristiti keramičke kondenzatore s visokim vrijednostima kapacitivnosti. Da bi se poboljšale visokofrekventne karakteristike kondenzatora, više kondenzatora sa različitim karakteristikama može se paralelno povezati za upotrebu. Slika 1 (a) prikazuje poboljšani efekat impedanse nakon što je više kondenzatora različitih karakteristika spojeno paralelno. Nije teško razumjeti važnost ovog pravila rasporeda kroz analizu. Slika 1 (b) prikazuje različite metode ožičenja od ulaznog napajanja (VIN) do opterećenja (RL) na PCB-u. Da bi se smanjio ESL filter kondenzatora (C), dužina izvoda igle kondenzatora treba biti što je moguće bliža, dok bi rutiranje od VIN pozitivnog na RL i od VIN negativnog na RL trebalo biti što bliže.
