Perjungiamųjų maitinimo šaltinių PCB išdėstymo techninės taisyklės ir taikymas
Šiais laikais dėl perjungimo maitinimo šaltinių generuojamų elektromagnetinių bangų, kurios turi įtakos normaliam jų elektroninių gaminių veikimui, teisinga maitinimo šaltinių PCB išdėstymo technologija tapo labai svarbi.
Daugeliu atvejų puikiai suprojektuotas maitinimo šaltinis popieriuje gali tinkamai neveikti pradinio derinimo metu dėl daugelio problemų, susijusių su maitinimo šaltinio PCB išdėstymu. Pavyzdžiui, vartotojų elektroninio įrenginio laipsniško perjungimo maitinimo šaltinio schemoje projektuotojas turėtų sugebėti atskirti maitinimo grandinės komponentus nuo valdymo signalo grandinės komponentų šioje grandinės schemoje. Tačiau jei dizaineris visus šio maitinimo šaltinio komponentus traktuoja taip, lyg jie būtų skaitmeninės grandinės komponentai, problema gali būti gana rimta. Maitinimo jungiklio PCB išdėstymas visiškai skiriasi nuo skaitmeninės grandinės PCB išdėstymo. Skaitmeniniame grandinės išdėstyme daugelis skaitmeninių lustų gali būti automatiškai išdėstyti naudojant PCB programinę įrangą, o jungiamosios linijos tarp lustų gali būti automatiškai prijungtos naudojant PCB programinę įrangą. Automatinio rinkimo būdu pagamintas jungiklio maitinimo šaltinis tikrai neveiks tinkamai. Todėl dizaineriai turi įsisavinti ir suprasti teisingas PCB išdėstymo technines taisykles perjungiant maitinimo šaltinius.
Perjungiamojo maitinimo šaltinio PCB išdėstymo techninės taisyklės
Apėjimo keraminio kondensatoriaus talpa neturėtų būti per didelė, o jo parazitinė serijos induktyvumas turėtų būti kiek įmanoma sumažintas. Lygiagretus kelių kondensatorių sujungimas gali pagerinti kondensatorių aukšto dažnio varžos charakteristikas
Kai kondensatoriaus veikimo dažnis yra mažesnis už fo, talpos varža Zc mažėja didėjant dažniui; Kai kondensatoriaus veikimo dažnis yra didesnis nei fo, talpos varža Zc taps panaši į induktyvumo varžą ir padidės didėjant dažniui; Kai kondensatoriaus veikimo dažnis artėja prie fo, kondensatoriaus varža yra lygi jo ekvivalentinei serijinei varžai (RESR).
Elektrolitiniai kondensatoriai paprastai turi didelę talpą ir didelę lygiavertę serijinę induktyvumą. Dėl žemo rezonansinio dažnio jis gali būti naudojamas tik žemo dažnio filtravimui. Tantalo kondensatoriai paprastai turi didesnę talpą ir mažesnę ekvivalentinę serijinę induktyvumą, todėl jų rezonansinis dažnis yra didesnis nei elektrolitinių kondensatorių ir gali būti naudojamas vidutinio ir aukšto dažnio filtravimui. Keraminių kondensatorių talpa ir lygiavertė nuoseklioji induktyvumas paprastai yra labai maži, todėl jų rezonansinis dažnis yra daug didesnis nei elektrolitinių kondensatorių ir tantalo kondensatorių, todėl juos galima naudoti aukšto dažnio filtravimo ir apėjimo grandinėse. Dėl to, kad mažos talpos keraminių kondensatorių rezonansinis dažnis yra didesnis nei didelės talpos keraminių kondensatorių
Renkantis apėjimo kondensatorius, nepatartina tiesiog naudoti keraminių kondensatorių su didelėmis talpos vertėmis. Siekiant pagerinti aukšto dažnio kondensatorių charakteristikas, galima lygiagrečiai prijungti kelis skirtingų charakteristikų kondensatorius. 1 (a) paveiksle parodytas patobulintas varžos efektas, kai lygiagrečiai prijungti keli skirtingų charakteristikų kondensatoriai. Analizuojant nesunku suprasti šios išdėstymo taisyklės svarbą. 1 paveiksle (b) parodyti skirtingi laidų prijungimo būdai nuo įvesties galios (VIN) iki apkrovos (RL) ant PCB. Siekiant sumažinti filtro kondensatoriaus (C) ESL, kondensatoriaus kaiščio laido ilgis turėtų būti kiek įmanoma sumažintas, o maršrutas nuo VIN teigiamo iki RL ir nuo VIN neigiamo į RL turėtų būti kuo artimesnis.
