Zasady techniczne i zastosowania układu PCB do przełączania zasilania
W dzisiejszych czasach, ze względu na fale elektromagnetyczne generowane przez zasilacze przełączające, które wpływają na normalne działanie ich produktów elektronicznych, poprawna technologia układu PCB dla zasilaczy stała się bardzo ważna.
W wielu przypadkach zasilacz zaprojektowany idealnie na papierze może nie działać prawidłowo podczas początkowego debugowania z powodu różnych problemów z układem PCB. Na przykład, w przypadku schematu zasilacza przełączającego na urządzeniu elektronicznym konsumenckim, projektant powinien być w stanie rozróżnić komponenty w obwodzie zasilania i komponentów w obwodzie sygnału sterującego na tym schemacie obwodu. Jeśli jednak projektant traktuje wszystkie komponenty w tym zasilaczu jako komponenty w obwodzie cyfrowym, problem będzie dość poważny. Układ PCB zasilacza przełącznika jest zupełnie inny niż układ PCB w obwodzie cyfrowym. W układzie cyfrowym wiele układów cyfrowych można automatycznie rozmieścić za pośrednictwem oprogramowania PCB, a linii połączeń między układami można automatycznie podłączyć za pośrednictwem oprogramowania PCB. Zasilacz przełącznika wytwarzany przez automatyczne składanie z pewnością nie będzie działać poprawnie. Tak więc projektanci muszą opanować i zrozumieć prawidłowe reguły techniczne układu zasilającego przełącznika.
Zasady techniczne układu PCB zasilacza przełącznika
Pojemność obwodnictwa ceramicznych kondensatorów nie powinna być zbyt duża, a ich pasożytnicza indukcyjność serii należy zminimalizować tak bardzo, jak to możliwe. Równoległe połączenie wielu kondensatorów może poprawić charakterystykę impedancji o wysokiej częstotliwości kondensatorów
Gdy częstotliwość robocza kondensatora znajduje się poniżej FO, impedancja pojemności ZC zmniejsza się wraz ze wzrostem częstotliwości; Gdy częstotliwość robocza kondensatora jest powyżej FO, impedancja pojemności ZC wzrośnie podobnie jak impedancja indukcyjna wraz ze wzrostem częstotliwości; Gdy częstotliwość robocza kondensatora zbliża się do FO, impedancja pojemności jest równa jej równoważnej oporności szeregowej (RESR).
Kondensatory elektrolityczne mają na ogół dużą pojemność i dużą równoważną indukcyjność serii. Ze względu na niską częstotliwość rezonansu można go używać wyłącznie do filtrowania o niskiej częstotliwości. Kondensatory tantalu mają na ogół dużą pojemność i niewielką równoważną indukcyjność serii, więc ich częstotliwość rezonansowa jest wyższa niż w przypadku kondensatorów elektrolitycznych i mogą być stosowane w filtowaniu od połowy do wysokiej częstotliwości. Kondensatory ceramiczne mają na ogół niewielką pojemność i równoważną indukcyjność serii, więc ich częstotliwość rezonansowa jest znacznie wyższa niż w przypadku kondensatorów elektrolitycznych i kondensatorów tantalum, co czyni je odpowiednimi do filtrowania i obwodów obejściowych o wysokiej częstotliwości. Ze względu na fakt, że częstotliwość rezonansowa małych pojemności ceramicznych pojemności jest wyższa niż w przypadku kondensatorów ceramicznych dużych pojemności
Przy wyborze kondensatorów obejściowych nie jest wskazane, aby wybierać jedynie ceramiczne kondensatory o nadmiernie wysokich wartościach pojemności. Aby poprawić charakterystykę wysokiej częstotliwości kondensatorów, można użyć wielu kondensatorów o różnych cechach. Rycina 1 (a) pokazuje poprawę efektu impedancji po połączeniu wielu kondensatorów o różnych cechach. Nie jest trudno zrozumieć znaczenie tej zasady układu poprzez analizę. Rysunek 1 (b) pokazuje różne metody okablowania do wprowadzania mocy (VIN) do załadowania (RL) na PCB. Aby zmniejszyć ESL kondensatora filtrującego (C), długość ołowiu szpilki kondensatora należy zminimalizować tak bardzo, jak to możliwe: a okablowanie z VIN dodatnie do RL i VIN Negative to RL powinno być tak blisko, jak to możliwe.
