قوانین فنی و کاربردهای طرح PCB برای تغییر منبع تغذیه
امروزه به دلیل امواج الکترومغناطیسی تولید شده توسط منبع تغذیه ، که بر عملکرد عادی محصولات الکترونیکی آنها تأثیر می گذارد ، فناوری صحیح طرح PCB برای منبع تغذیه بسیار مهم شده است.
در بسیاری از موارد ، یک منبع تغذیه که کاملاً روی کاغذ طراحی شده است ممکن است در هنگام اشکال زدایی اولیه به دلیل مشکلات مختلف با طرح PCB خود به درستی کار نکند. به عنوان مثال ، برای یک شماتیک منبع تغذیه سوئیچینگ به پایین روی یک دستگاه الکترونیکی مصرفی ، طراح باید بتواند بین اجزای موجود در مدار قدرت و اجزای موجود در مدار سیگنال کنترل در این نمودار مدار تمایز قائل شود. با این حال ، اگر طراح با تمام مؤلفه های موجود در این منبع تغذیه به عنوان مؤلفه های مدار دیجیتال رفتار کند ، مشکل کاملاً جدی خواهد بود. چیدمان منبع تغذیه سوئیچ PCB کاملاً متفاوت از مدار PCB دیجیتال است. در طرح مدار دیجیتال ، بسیاری از تراشه های دیجیتال به طور خودکار از طریق نرم افزار PCB تنظیم می شوند و خطوط اتصال بین تراشه ها می توانند به طور خودکار از طریق نرم افزار PCB متصل شوند. منبع تغذیه سوئیچ تولید شده توسط تایپ خودکار قطعاً به درستی کار نخواهد کرد. بنابراین ، طراحان باید قوانین فنی صحیح را برای چیدمان PCB از منبع تغذیه سوئیچ تسلط و درک کنند.
قوانین فنی برای طرح PCB منبع تغذیه سوئیچ
ظرفیت خازن های سرامیکی بای پس نباید خیلی بزرگ باشد و القاء سری انگلی آنها باید تا حد امکان به حداقل برسد. اتصال موازی چندین خازن می تواند ویژگی های امپدانس با فرکانس بالا را بهبود بخشد
هنگامی که فرکانس عملکرد یک خازن زیر FO است ، امپدانس خازن ZC با افزایش فرکانس کاهش می یابد. هنگامی که فرکانس عملیاتی خازن بالاتر از FO باشد ، امپدانس خازن ZC مانند امپدانس القایی با افزایش فرکانس افزایش می یابد. هنگامی که فرکانس عملیاتی یک خازن به FO نزدیک می شود ، امپدانس خازن برابر با مقاومت سری معادل آن (RESR) است.
خازن های الکترولیتی به طور کلی دارای یک خازن بزرگ و القاء سری معادل بزرگ هستند. با توجه به فرکانس کم رزونانس ، فقط می توان از آن برای فیلتر با فرکانس پایین استفاده کرد. خازن های Tantalum به طور کلی دارای یک خازن بزرگ و یک القاء سری معادل کوچک هستند ، بنابراین فرکانس رزونانس آنها بالاتر از خازن های الکترولیتی است و می تواند در فیلتر فرکانس میانه تا بالا استفاده شود. خازن های سرامیکی به طور کلی از خازن کوچک و القاء سری معادل آن برخوردار هستند ، بنابراین فرکانس رزونانس آنها بسیار بالاتر از خازن های الکترولیتی و خازن های Tantalum است و آنها را برای فیلترهای با فرکانس بالا و مدارهای بای پس مناسب می کند. با توجه به این واقعیت که فرکانس رزونانس خازن های سرامیکی خازن کوچک بالاتر از خازن های سرامیکی خازن بزرگ است ، بنابراین
هنگام انتخاب خازن های بای پس ، توصیه نمی شود فقط خازن های سرامیکی را با مقادیر خازن بیش از حد بالا انتخاب کنید. به منظور بهبود ویژگی های فرکانس بالا خازن ها ، خازن های متعدد با خصوصیات مختلف می توانند به طور موازی استفاده شوند. شکل 1 (a) اثر امپدانس بهبود یافته را پس از خازن های متعدد با خصوصیات مختلف به طور موازی نشان می دهد. درک اهمیت این قانون طرح از طریق تجزیه و تحلیل دشوار نیست. شکل 1 (b) روشهای مختلف سیم کشی را برای ورود به انرژی (VIN) برای بارگیری (RL) در PCB نشان می دهد. به منظور کاهش ESL خازن فیلتر (C) ، طول سرب پین خازن باید تا حد امکان به حداقل برسد: و سیم کشی از VIN مثبت تا RL و VIN منفی به RL باید تا حد ممکن نزدیک باشد.
