Reglas técnicas y aplicaciones del diseño de PCB para la fuente de alimentación de conmutación
Hoy en día, debido a las ondas electromagnéticas generadas por el cambio de alimentación, que afectan el funcionamiento normal de sus productos electrónicos, la tecnología de diseño de PCB correcta para los suministros de alimentación se ha vuelto muy importante.
En muchos casos, una fuente de alimentación diseñada perfectamente en el papel puede no funcionar correctamente durante la depuración inicial debido a varios problemas con su diseño de PCB. Por ejemplo, para un esquema de la fuente de alimentación de conmutación baja en un dispositivo electrónico consumidor, el diseñador debe poder distinguir entre componentes en el circuito de alimentación y los componentes en el circuito de la señal de control en este diagrama de circuito. Sin embargo, si el diseñador trata todos los componentes en esta fuente de alimentación como componentes en el circuito digital, el problema será bastante grave. El diseño de la fuente de alimentación del interruptor PCB es completamente diferente del del circuito digital PCB. En el diseño del circuito digital, muchos chips digitales se pueden organizar automáticamente a través del software PCB, y las líneas de conexión entre chips se pueden conectar automáticamente a través del software PCB. La fuente de alimentación del interruptor producida por la composición tipográfica automática definitivamente no funcionará correctamente. Por lo tanto, los diseñadores deben dominar y comprender las reglas técnicas correctas para el diseño de PCB de las alimentaciones de conmutadores.
Reglas técnicas para el diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor
La capacitancia de los condensadores cerámicos de derivación no debe ser demasiado grande, y su inductancia de la serie parásita debe minimizarse tanto como sea posible. La conexión paralela de múltiples condensadores puede mejorar las características de impedancia de alta frecuencia de los condensadores
Cuando la frecuencia de funcionamiento de un condensador está por debajo de FO, la impedancia de capacitancia ZC disminuye con el aumento de la frecuencia; Cuando la frecuencia de funcionamiento del condensador está por encima de Fo, la impedancia de capacitancia ZC aumentará como la impedancia de inductancia con el aumento de la frecuencia; Cuando la frecuencia de funcionamiento de un condensador se acerca a la impedancia de capacitancia es igual a su resistencia en serie equivalente (RERR).
Los condensadores electrolíticos generalmente tienen una gran capacitancia y una gran inductancia en serie equivalente. Debido a su baja frecuencia resonante, solo se puede usar para el filtrado de baja frecuencia. Los condensadores de tántalo generalmente tienen una gran capacitancia y una pequeña inductancia de serie equivalente, por lo que su frecuencia resonante es más alta que la de los condensadores electrolíticos y puede usarse en el filtrado de frecuencia media a alta. Los condensadores de cerámica generalmente tienen una pequeña capacitancia e inductancia de series equivalentes, por lo que su frecuencia resonante es mucho más alta que la de los condensadores electrolíticos y los condensadores tantánicos, lo que los hace adecuados para el filtrado de alta frecuencia y los circuitos de derivación. Debido al hecho de que la frecuencia resonante de los condensadores cerámicos de capacitancia pequeña es mayor que la de los condensadores cerámicos de gran capacidad, por lo tanto,
Al seleccionar condensadores de derivación, no es aconsejable elegir solo condensadores de cerámica con valores de capacitancia excesivamente altos. Para mejorar las características de alta frecuencia de los condensadores, se pueden usar múltiples condensadores con diferentes características en paralelo. La Figura 1 (a) muestra el efecto de impedancia mejorado después de que múltiples condensadores con diferentes características están conectados en paralelo. No es difícil entender la importancia de esta regla de diseño a través del análisis. La Figura 1 (b) muestra diferentes métodos de cableado para ingresar energía (VIN) para cargar (RL) en una PCB. Para reducir el ESL del condensador de filtrado (c), la longitud del plomo del pin del condensador debe minimizarse tanto como sea posible: y el cableado de VIN positivo a RL y VIN negativo a RL debe estar lo más cerca posible.
