Uvod v preklapljanje napajalnikov PCB Tehnična pravila in aplikacije
Dandanes je zaradi elektromagnetnih valov, ustvarjenih s preklopom napajalnikov, ki vplivajo na normalno delovanje njihovih elektronskih izdelkov, postala pravilna tehnologija postavitve PCB za napajanje zelo pomembna.
V mnogih primerih napajanje, ki je popolnoma zasnovan na papirju, med začetnim odpravljanjem napak ne deluje pravilno zaradi različnih težav s postavitvijo PCB. Na primer, za shemo preklopa napajanja na potrošniški elektronski napravi mora oblikovalec imeti možnost razlikovati med komponentami v napajalnem vezju in komponentami v vezju regulacijskega signala na tem diagramu vezja. Če pa oblikovalec obravnava vse komponente v tem napajanju kot komponente v digitalnem vezju, bo težava precej resna. Postavitev PCB napajanja stikala je popolnoma drugačna od tistega v digitalnem vezju PCB. V postavitvi digitalnega vezja lahko veliko digitalnih čipov samodejno uredimo prek programske opreme PCB, povezave med čipi pa se lahko samodejno povežejo s programsko opremo PCB. Napajanje stikala, ki ga proizvede samodejno nanašanje, zagotovo ne bo delovalo pravilno. Oblikovalci morajo torej obvladati in razumeti pravilna tehnična pravila za postavitev PCB -jev stikalnih napajalnikov.
Tehnična pravila za postavitev PCB za napajanje stikala
Kapacitivnost obvodnih keramičnih kondenzatorjev ne bi smela biti prevelika, njihova induktivnost parazitskih serij pa bi morala čim bolj zmanjšati. Vzporedna povezava več kondenzatorjev lahko izboljša značilnosti visokofrekvenčne impedance kondenzatorjev
Kadar je delovna frekvenca kondenzatorja pod FO, se kapacitivnost impedance ZC zmanjša s povečanjem frekvence; Ko je delovna frekvenca kondenzatorja nad FO, se bo kapacitivnost impedance ZC povečala kot impedanca induktivnosti s povečanjem frekvence; Ko se obratovalna frekvenca kondenzatorja približa FO, je impedanca kapacitivnosti enaka njegovemu enakovrednemu seristnemu uporu (RESR).
Elektrolitični kondenzatorji imajo običajno veliko kapacitivnost in veliko enakovredno induktivnost. Zaradi nizke resonančne frekvence se lahko uporablja le za nizkofrekvenčno filtriranje. Kondenzatorji Tantalum imajo na splošno veliko kapacitivnost in majhno enakovredno induktivnost, zato je njihova resonančna frekvenca višja kot pri elektrolitskih kondenzatorjih in jih je mogoče uporabiti pri filtriranju srednje do visoke frekvence. Keramični kondenzatorji imajo na splošno majhno kapacitivnost in enakovredno induktivnost serij, zato je njihova resonančna frekvenca veliko višja kot pri elektrolitskih kondenzatorjih in kondenzatorjih Tantalum, zaradi česar so primerni za visokofrekvenčno filtriranje in obvodno vezje. Zaradi dejstva, da je resonančna frekvenca majhnih kapacitivnosti keramičnih kondenzatorjev višja od frekvence velikih kapacitivnosti keramičnih kondenzatorjev
Pri izbiri obvodnih kondenzatorjev ni priporočljivo, da izberete samo keramične kondenzatorje s pretirano visokimi vrednostmi kapacitivnosti. Za izboljšanje visokofrekvenčnih značilnosti kondenzatorjev je mogoče vzporedno uporabiti več kondenzatorjev z različnimi lastnostmi. Slika 1 (a) prikazuje izboljšan učinek impedance, potem ko je več kondenzatorjev z različnimi značilnostmi vzporedno povezano. Ni težko razumeti pomena tega pravila postavitve z analizo. Slika 1 (b) prikazuje različne metode ožičenja za vnos moči (VIN) za nalaganje (RL) na PCB. Da bi zmanjšali ESL filtrirnega kondenzatorja (C), je treba dolžino svinca kondenzatorja čim bolj zmanjšati: in ožičenje od VIN pozitivnega na RL in VIN negativno na RL bi moralo biti čim bližje.
