スイッチング電源の PCB レイアウトに関する技術ガイドラインとアプリケーション
現在、スイッチング電源は電磁波を発生し、電子製品の正常な動作に影響を与えるため、正しい電源PCBレイアウト技術が非常に重要になっています。
多くの場合、机上で完璧に設計された電源は、電源の PCB レイアウトに多くの問題があるため、最初の試運転時には適切に動作しない可能性があります。 たとえば、民生用電子機器の降圧スイッチング電源の回路図の場合、設計者はこの回路図上で電源回路のコンポーネントと制御信号回路のコンポーネントを区別できる必要がありますが、設計者はこの電源を使用しています 回路内のすべてのコンポーネントがデジタル回路内のコンポーネントとして扱われる場合、問題は非常に深刻になります。 スイッチング電源の基板レイアウトはデジタル回路の基板レイアウトとは全く異なります。 デジタル回路レイアウトでは、多くのデジタル チップが PCB ソフトウェアによって自動的に配置され、チップ間の接続線が PCB ソフトウェアによって自動的に接続されます。 自動組版によるスイッチング電源組版は確実に正常に動作しません。 したがって、設計者は正しいスイッチング電源の PCB レイアウト技術ルールを習得し、理解する必要があります。
スイッチング電源基板レイアウト技術規則
バイパス セラミック コンデンサの静電容量は大きすぎてはならず、その寄生直列インダクタンスは最小限に抑える必要があります。 複数のコンデンサを並列接続すると、コンデンサの高周波インピーダンス特性が改善されます。
コンデンサの動作周波数が fo より低い場合、容量性インピーダンス Zc は周波数の増加とともに減少します。 コンデンサの動作周波数が fo を超えると、容量性インピーダンス Zc は誘導性インピーダンスと同様になり、周波数の増加とともに増加します。 コンデンサが動作するとき 周波数が fo に近い場合、コンデンサのインピーダンスは等価直列抵抗 (RESR) に等しくなります。
電解コンデンサは一般に大きな静電容量と大きな等価直列インダクタンスを持っています。 共振周波数が低いため、低周波フィルタリングにしか使用できません。 タンタルコンデンサは一般に静電容量が大きく、等価直列インダクタンスが小さいため、その共振周波数は電解コンデンサよりも高く、中高周波フィルタリングに使用できます。 セラミックチップコンデンサの静電容量と等価直列インダクタンスは一般に非常に小さいため、その共振周波数は電解コンデンサやタンタルコンデンサよりもはるかに高いため、高周波フィルタリングやバイパス回路に使用できます。 小容量のセラミックコンデンサは大容量のセラミックコンデンサに比べて共振周波数が高いため、バイパスコンデンサを選定する際に大きすぎるセラミックコンデンサは選択できません。 コンデンサの高周波特性を改善するために、特性の異なる複数のコンデンサを並列に使用することができます。 特性の異なるコンデンサを複数並列接続してインピーダンスを向上させる効果です。 この写植ルールの重要性は、分析を通じて理解するのが難しくありません。 1 つの PCB 上で入力電源 (VIN) を負荷 (RL) に配線するさまざまな方法を示します。 フィルタコンデンサ(C)のESLを低減するには、コンデンサピンのリード線の長さをできるだけ短く保つ必要があります。同時に、VINの正とRLの配線、およびVINの負とRLの配線をできるだけ近づける必要があります。
