Tehnička pravila i primjena PCB rasporeda za prekidačke izvore napajanja
U današnje vrijeme, zbog elektromagnetskih valova koje stvaraju prekidački izvori napajanja, koji utječu na normalan rad njihovih elektroničkih proizvoda, ispravna tehnologija rasporeda PCB-a za napajanja postala je vrlo važna.
U mnogim slučajevima, savršeno dizajnirano napajanje na papiru možda neće ispravno raditi tijekom početnog otklanjanja pogrešaka zbog mnogih problema s PCB rasporedom napajanja. Na primjer, u shematskom dijagramu opadajućeg prekidačkog napajanja na potrošačkom elektroničkom uređaju, dizajner bi trebao moći razlikovati komponente u krugu napajanja od onih u krugu upravljačkog signala na ovom dijagramu kruga. Međutim, ako dizajner tretira sve komponente u ovom napajanju kao da su komponente u digitalnom krugu, problem može biti prilično ozbiljan. Raspored PCB-a napajanja prekidača potpuno je drugačiji od PCB-a digitalnog sklopa. U rasporedu digitalnih sklopova, mnogi digitalni čipovi mogu se automatski rasporediti putem PCB softvera, a spojne linije između čipova mogu se automatski povezati putem PCB softvera. Prekidač napajanja proizveden automatskim slaganjem definitivno neće ispravno raditi. Stoga dizajneri moraju svladati i razumjeti ispravna tehnička pravila rasporeda PCB-a za prekidačke izvore napajanja.
Tehnička pravila za raspored PCB sklopnog napajanja
Kapacitet premosnog keramičkog kondenzatora ne bi trebao biti prevelik, a njegov parazitni serijski induktivitet trebao bi biti minimaliziran što je više moguće. Paralelno spajanje više kondenzatora može poboljšati karakteristike visokofrekventne impedancije kondenzatora
Kad je radna frekvencija kondenzatora ispod fo, impedancija Zc pada s porastom frekvencije; Kad je radna frekvencija kondenzatora iznad fo, impedancija kapacitivnosti Zc postat će poput impedancije induktivnosti i povećavat će se s porastom frekvencije; Kada se radna frekvencija kondenzatora približi fo, impedancija kondenzatora jednaka je njegovom ekvivalentnom serijskom otporu (RESR).
Elektrolitički kondenzatori općenito imaju veliki kapacitet i veliki ekvivalentni serijski induktivitet. Zbog niske rezonantne frekvencije može se koristiti samo za niskofrekventno filtriranje. Tantalski kondenzatori općenito imaju veći kapacitet i manji ekvivalentni serijski induktivitet, tako da je njihova rezonantna frekvencija viša nego kod elektrolitskih kondenzatora i mogu se koristiti u srednje do visokofrekventnom filtriranju. Kapacitivnost i ekvivalentni serijski induktivitet keramičkih kondenzatora općenito su vrlo mali, tako da je njihova rezonantna frekvencija puno viša nego kod elektrolitskih kondenzatora i tantalnih kondenzatora, tako da se mogu koristiti u visokofrekventnim filterskim i premosnim krugovima. Zbog činjenice da je rezonantna frekvencija keramičkih kondenzatora malog kapaciteta viša nego kod keramičkih kondenzatora velikog kapaciteta
Prilikom odabira premosnih kondenzatora, nije preporučljivo jednostavno koristiti keramičke kondenzatore s visokim vrijednostima kapaciteta. Kako bi se poboljšale visokofrekventne karakteristike kondenzatora, više kondenzatora s različitim karakteristikama može se spojiti paralelno za korištenje. Slika 1 (a) prikazuje poboljšani učinak impedancije nakon što je više kondenzatora s različitim karakteristikama spojeno paralelno. Kroz analizu nije teško shvatiti važnost ovog pravila rasporeda. Slika 1 (b) prikazuje različite metode ožičenja od ulazne snage (VIN) do opterećenja (RL) na PCB-u. Kako bi se smanjio ESL kondenzatora filtera (C), duljina izvoda pina kondenzatora trebala bi biti što je moguće manja, dok usmjeravanje od VIN pozitivnog do RL i od VIN negativnog do RL treba biti što bliže.
