Technische Regeln und Anwendungen für das Layout von Stromversorgungsplatinen
Da Schaltnetzteile heutzutage elektromagnetische Wellen erzeugen, die den normalen Betrieb elektronischer Produkte beeinträchtigen, ist die richtige Leiterplatten-Layouttechnologie für Netzteile von großer Bedeutung.
In vielen Fällen funktioniert ein auf dem Papier perfekt entworfenes Netzteil bei der ersten Fehlerbehebung möglicherweise nicht richtig, da es viele Probleme mit dem PCB-Layout des Netzteils gibt. Bei einem Abwärts-Schaltnetzteil für ein Unterhaltungselektronikgerät beispielsweise sollte der Designer in der Lage sein, in diesem Schaltplan die Komponenten im Stromkreis von denen im Steuersignalkreis zu unterscheiden. Wenn der Designer das Netzteil jedoch in mehrere Komponenten aufteilt und alle Komponenten in einem Schaltkreis als Komponenten in einem digitalen Schaltkreis behandelt, wird das Problem ziemlich ernst. Das PCB-Layout des Schaltnetzteils unterscheidet sich völlig vom PCB-Layout eines digitalen Schaltkreises. Im Layout eines digitalen Schaltkreises können viele digitale Chips automatisch über PCB-Software angeordnet werden und die Verbindungsleitungen zwischen den Chips können automatisch über PCB-Software verbunden werden. Ein Schaltnetzteil, das mit der automatischen Satzmethode entworfen wurde, wird definitiv nicht richtig funktionieren. Daher müssen Designer die richtigen technischen Regeln für das PCB-Layout von Schaltnetzteilen beherrschen und verstehen.
Technische Regeln für das PCB-Layout von Schaltnetzteilen
Die Kapazität des Bypass-Keramikkondensators sollte nicht zu groß sein und seine parasitäre Serieninduktivität sollte minimiert werden. Mehrere parallel geschaltete Kondensatoren können die Hochfrequenzimpedanzeigenschaften des Kondensators verbessern
Wenn die Betriebsfrequenz eines Kondensators unter fo liegt, verringert sich die kapazitive Impedanz Zc mit zunehmender Frequenz. Wenn die Betriebsfrequenz des Kondensators über fo liegt, wird die kapazitive Impedanz Zc wie die Induktorimpedanz und erhöht sich mit zunehmender Frequenz. Wenn die Betriebsfrequenz des Kondensators nahe bei fo liegt, ist die Kondensatorimpedanz gleich seinem äquivalenten Serienwiderstand (RESR).
Elektrolytkondensatoren haben im Allgemeinen eine große Kapazität und eine große äquivalente Serieninduktivität. Da ihre Resonanzfrequenz sehr niedrig ist, können sie nur für Niederfrequenzfilter verwendet werden. Tantalkondensatoren haben im Allgemeinen eine größere Kapazität und eine kleinere äquivalente Serieninduktivität, sodass ihre Resonanzfrequenz höher ist als die von Elektrolytkondensatoren und sie für Mittel- und Hochfrequenzfilter verwendet werden können. Die Kapazität und die äquivalente Serieninduktivität von Keramikkondensatoren sind im Allgemeinen sehr klein, sodass ihre Resonanzfrequenz viel höher ist als die von Elektrolytkondensatoren und Tantalkondensatoren, sodass sie für Hochfrequenzfilter und Bypass-Schaltungen verwendet werden können. Da die Resonanzfrequenz eines Keramikkondensators mit kleiner Kapazität höher ist als die eines Keramikkondensators mit großer Kapazität, können Sie bei der Auswahl eines Bypass-Kondensators nicht einfach einen Keramikkondensator mit einem übermäßig hohen Kapazitätswert auswählen. Um die Hochfrequenzeigenschaften des Kondensators zu verbessern, können mehrere Kondensatoren mit unterschiedlichen Eigenschaften parallel verwendet werden.
