Wytyczne techniczne i aplikacje dotyczące układu PCB zasilacza impulsowego
W dzisiejszych czasach, ponieważ zasilacz impulsowy generuje fale elektromagnetyczne i wpływa na normalne działanie jego produktów elektronicznych, bardzo ważna staje się prawidłowa technologia układu PCB zasilacza.
W wielu przypadkach zasilacz, który jest idealnie zaprojektowany na papierze, może nie działać poprawnie po pierwszym uruchomieniu, ponieważ istnieje wiele problemów z układem płytki drukowanej zasilacza. Na przykład, w przypadku schematu ideowego zasilacza impulsowego obniżającego napięcie w konsumenckim urządzeniu elektronicznym, projektant powinien być w stanie rozróżnić elementy w obwodzie zasilania i elementy w obwodzie sygnału sterującego na tym schemacie obwodu, ale jeśli projektant używa tego zasilacza Jeśli wszystkie elementy w układzie traktować jako elementy w układzie cyfrowym, problem będzie dość poważny. Układ PCB zasilacza impulsowego jest zupełnie inny niż układ PCB obwodu cyfrowego. W układzie obwodów cyfrowych wiele cyfrowych układów scalonych może być automatycznie układanych za pomocą oprogramowania PCB, a linie łączące między układami scalonymi mogą być automatycznie łączone za pomocą oprogramowania PCB. Składanie zasilaczy impulsowych za pomocą automatycznego składu na pewno nie będzie działać poprawnie. Dlatego projektanci muszą opanować i zrozumieć prawidłowe zasady techniczne układu PCB zasilacza impulsowego.
Zasady techniczne układu PCB zasilacza impulsowego
Pojemność ceramicznego kondensatora obejściowego nie powinna być zbyt duża, a jego pasożytnicza indukcyjność szeregowa powinna być zminimalizowana. Wiele kondensatorów połączonych równolegle może poprawić charakterystykę impedancji kondensatora w zakresie wysokich częstotliwości
Gdy częstotliwość pracy kondensatora jest mniejsza niż fo, impedancja pojemnościowa Zc maleje wraz ze wzrostem częstotliwości; gdy częstotliwość robocza kondensatora jest wyższa niż fo, impedancja pojemnościowa Zc będzie podobna do impedancji indukcyjnej i będzie rosła wraz ze wzrostem częstotliwości; gdy kondensator działa Gdy częstotliwość jest bliska fo, impedancja kondensatora jest równa jego równoważnej rezystancji szeregowej (RESR).
Kondensatory elektrolityczne mają na ogół dużą pojemność i dużą równoważną indukcyjność szeregową. Ze względu na niską częstotliwość rezonansową może być używany tylko do filtrowania niskich częstotliwości. Kondensatory tantalowe mają na ogół większą pojemność i mniejszą równoważną indukcyjność szeregową, więc ich częstotliwość rezonansowa będzie wyższa niż w przypadku kondensatorów elektrolitycznych i mogą być stosowane w filtrowaniu średnich i wysokich częstotliwości. Pojemność i równoważna indukcyjność szeregowa kondensatorów ceramicznych są na ogół bardzo małe, więc ich częstotliwość rezonansowa jest znacznie wyższa niż w przypadku kondensatorów elektrolitycznych i kondensatorów tantalowych, dzięki czemu można je stosować w obwodach filtrujących i obejściowych o wysokiej częstotliwości. Ponieważ częstotliwość rezonansowa kondensatorów ceramicznych o małej pojemności jest wyższa niż kondensatorów ceramicznych o dużej pojemności, kondensatory ceramiczne o zbyt dużej pojemności nie mogą być wybierane przy wyborze kondensatorów obejściowych. Aby poprawić charakterystykę wysokiej częstotliwości kondensatora, można równolegle zastosować wiele kondensatorów o różnych charakterystykach. Jest to ulepszony efekt impedancji po połączeniu wielu kondensatorów o różnej charakterystyce równolegle. Nietrudno zrozumieć znaczenie tej zasady składu poprzez analizę. Pokazuje różne sposoby poprowadzenia zasilania wejściowego (VIN) do obciążenia (RL) na jednej płytce drukowanej. Aby zmniejszyć ESL kondensatora filtrującego (C), długość wyprowadzenia styku kondensatora powinna być jak najkrótsza: podczas gdy ślady VIN dodatniego do RL i VIN ujemnego do RL powinny być jak najbliżej.
