כללים ויישומים טכניים של פריסת PCB למיתוג אספקת חשמל
בימינו, בגלל הגלים האלקטרומגנטיים הנוצרים על ידי החלפת ספקי חשמל, המשפיעים על הפעולה הרגילה של המוצרים האלקטרוניים שלהם, טכנולוגיית פריסת ה- PCB הנכונה עבור ספקי חשמל הפכה חשובה מאוד.
במקרים רבים, אספקת חשמל המתוכננת בצורה מושלמת על נייר עשויה שלא לתפקד כראוי במהלך ניפוי באגים ראשוניים בגלל בעיות שונות עם פריסת ה- PCB שלו. לדוגמה, עבור סכמת אספקת חשמל מיתוג מיתוג במכשיר אלקטרוני צרכני, המעצב אמור להיות מסוגל להבחין בין רכיבים במעגל הכוח לרכיבים במעגל אות הבקרה בתרשים מעגל זה. עם זאת, אם המעצב יתייחס לכל הרכיבים באספקת חשמל זו כאל רכיבים במעגל הדיגיטלי, הבעיה תהיה חמורה למדי. פריסת ה- PCB של ספק הכוח מתג שונה לחלוטין מזו של PCB במעגל הדיגיטלי. בפריסת מעגלים דיגיטליים, ניתן לסדר אוטומטית שבבים דיגיטליים רבים באמצעות תוכנת PCB, וניתן לחבר אוטומטית את קווי החיבור בין השבבים באמצעות תוכנת PCB. ספק הכוח המתג המיוצר על ידי הגדרת סוגים אוטומטיים בהחלט לא יעבוד כראוי. לכן, מעצבים צריכים לשלוט ולהבין את הכללים הטכניים הנכונים לפריסת PCB של ספקי כוח מתגים.
כללים טכניים לפריסת PCB של אספקת חשמל מתגים
הקיבול של קבלים קרמיים עוקפים לא צריך להיות גדול מדי, ויש למזער את השראות הסדרה הטפילית שלהם ככל האפשר. חיבור מקביל של קבלים מרובים יכול לשפר את מאפייני עכבה בתדר גבוה של קבלים
כאשר תדר ההפעלה של קבל נמצא מתחת ל- FO, עכבת הקיבול ZC פוחתת עם עליית התדר; כאשר תדר ההפעלה של הקבל נמצא מעל FO, עכבת הקיבול ZC תגדל כמו עכבת השראות עם עליית התדר; כאשר תדירות ההפעלה של קבל מתקרבת ל- FO, עכבת הקיבול שווה להתנגדות הסדרה המקבילה שלה (RESR).
לקבלים אלקטרוליטיים יש בדרך כלל קיבול גדול והשראות סדרה שווה ערך גדול. בשל התדר התהודה הנמוך שלו, הוא יכול לשמש רק לסינון בתדר נמוך. לקבלים טנטלום יש בדרך כלל קיבול גדול ושראות סדרה מקבילה קטנה, ולכן התדר המהדהד שלהם גבוה יותר מזה של קבלים אלקטרוליטיים וניתן להשתמש בהם בסינון תדרים בינוני עד גבוה. לקבלים קרמיים יש בדרך כלל קיבול קטן ושראות סדרות מקבילות, ולכן התדר המהדהד שלהם גבוה בהרבה מזה של קבלים אלקטרוליטיים וקבלים טנטלום, מה שהופך אותם למתאימים לסינון תדר גבוה ומעגלי עוקף. בשל העובדה שהתדירות המהדהדת של קבלים קרמיים של קיבול קטן היא גבוהה יותר מזו של קבלים קרמיים גדולים של קיבול, לכן, לכן
בעת בחירת קבלים עוקפים, לא רצוי לבחור רק קבלים קרמיים עם ערכי קיבול גבוהים מדי. על מנת לשפר את מאפייני התדרים הגבוהים של קבלים, ניתן להשתמש במקביל קבלים מרובים עם מאפיינים שונים. איור 1 (א) מציג את אפקט העכבה המשופר לאחר שקבלים מרובים עם מאפיינים שונים מחוברים במקביל. לא קשה להבין את החשיבות של כלל פריסה זה באמצעות ניתוח. איור 1 (ב) מציג שיטות חיווט שונות עבור קלט כוח (VIN) לטעון (RL) על PCB. על מנת להפחית את ה- ESL של קבל הסינון (C), יש למזער את אורך ההובלה של סיכת הקבל ככל האפשר: והחיווט מ- VIN חיובי ל- RL ו- VIN שלילי ל- RL צריך להיות קרוב ככל האפשר.
