전원 공급 장치 스위칭을위한 PCB 레이아웃의 기술 규칙 및 응용
오늘날 전자 제품의 정상적인 작동에 영향을 미치는 전원 공급 장치를 스위칭하여 생성 된 전자기파로 인해 전원 공급 장치의 올바른 PCB 레이아웃 기술이 매우 중요해졌습니다.
대부분의 경우 PCB 레이아웃의 다양한 문제로 인해 초기 디버깅 중에 종이에 완벽하게 설계된 전원 공급 장치가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 소비자 전자 장치의 스텝 다운 전원 공급 회로도의 경우 설계자는 전원 회로의 구성 요소 와이 회로도의 제어 신호 회로의 구성 요소를 구별 할 수 있어야합니다. 그러나 설계자 가이 전원 공급 장치의 모든 구성 요소를 디지털 회로의 구성 요소로 취급하면 문제가 상당히 심각합니다. 스위치 전원 공급 장치 PCB의 레이아웃은 디지털 회로 PCB의 레이아웃과 완전히 다릅니다. 디지털 회로 레이아웃에서 많은 디지털 칩은 PCB 소프트웨어를 통해 자동으로 배열 될 수 있으며 칩 간의 연결 라인은 PCB 소프트웨어를 통해 자동으로 연결될 수 있습니다. 자동 조판으로 생성 된 스위치 전원 공급 장치는 확실히 제대로 작동하지 않습니다. 따라서 설계자는 스위치 전원 공급 장치의 PCB 레이아웃에 대한 올바른 기술 규칙을 마스터하고 이해해야합니다.
스위치 전원 공급 장치의 PCB 레이아웃에 대한 기술 규칙
바이 패스 세라믹 커패시터의 커패시턴스는 너무 크지 않아야하며, 기생 시리즈 인덕턴스는 가능한 한 최소화되어야합니다. 다수의 커패시터의 병렬 연결은 커패시터의 고주파 임피던스 특성을 향상시킬 수 있습니다.
커패시터의 작동 주파수가 FO 아래에있을 때, 커패시턴스 임피던스 ZC는 주파수 증가에 따라 감소합니다. 커패시터의 작동 주파수가 FO보다 높을 때, 커패시턴스 임피던스 ZC는 주파수의 증가에 따른 인덕턴스 임피던스처럼 증가합니다. 커패시터의 작동 주파수가 FO에 접근 할 때, 커패시턴스 임피던스는 동등한 직렬 저항 (RESR)과 동일합니다.
전해 커패시터는 일반적으로 큰 커패시턴스와 큰 등가 직렬 인덕턴스를 갖는다. 공진 주파수가 낮기 때문에 저주파 필터링에만 사용할 수 있습니다. 탄탈 룸 커패시터는 일반적으로 큰 커패시턴스와 작은 등가 직렬 인덕턴스를 가지므로 공진 주파수는 전해 커패시터의 것보다 높으며 중간에서 고주파 필터링에서 사용될 수 있습니다. 세라믹 커패시터는 일반적으로 작은 커패시턴스 및 등가 직렬 인덕턴스를 가지므로 공진 주파수는 전해 커패시터 및 탄탈 룸 커패시터보다 훨씬 높으므로 고주파 필터링 및 바이 패스 회로에 적합합니다. 작은 커패시턴스 세라믹 커패시터의 공진 주파수가 큰 커패시턴스 세라믹 커패시터의 공진 주파수보다 높기 때문에
바이 패스 커패시터를 선택할 때는 과도하게 높은 커패시턴스 값을 가진 세라믹 커패시터 만 선택하는 것이 좋습니다. 커패시터의 고주파 특성을 향상시키기 위해, 다른 특성을 가진 다수의 커패시터를 병렬로 사용할 수있다. 그림 1 (a)는 다른 특성을 갖는 다수의 커패시터가 병렬로 연결된 후 개선 된 임피던스 효과를 보여준다. 분석을 통해이 레이아웃 규칙의 중요성을 이해하는 것은 어렵지 않습니다. 그림 1 (b)는 PCB에 전원을 입력하기위한 다른 배선 방법 (Vin)을 보여줍니다. 필터링 커패시터 (C)의 ESL을 줄이려면 커패시터 핀의 리드 길이를 최대한 최소화해야합니다.
