Hakkuriteholähteiden piirilevyasettelun tekniset säännöt ja sovellukset
Nykyään kytkentävirtalähteiden synnyttämien sähkömagneettisten aaltojen vuoksi, jotka vaikuttavat heidän elektroniikkatuotteidensa normaaliin toimintaan, oikeasta virtalähteiden piirilevyasettelutekniikasta on tullut erittäin tärkeä.
Monissa tapauksissa täydellisesti suunniteltu virtalähde paperille ei välttämättä toimi kunnolla alkuperäisen virheenkorjauksen aikana johtuen monista virtalähteen piirilevyasetteluun liittyvistä ongelmista. Esimerkiksi kulutuselektroniikkalaitteen portaattomasti kytketyn virransyötön kaaviossa suunnittelijan tulisi kyetä erottamaan tässä piirikaaviossa tehopiirin komponentit ja ohjaussignaalipiirin komponentit. Kuitenkin, jos suunnittelija käsittelee kaikkia tämän virtalähteen komponentteja ikään kuin ne olisivat digitaalipiirin komponentteja, ongelma voi olla melko vakava. Kytkinvirtalähteen piirilevyn asettelu on täysin erilainen kuin digitaalisen piirilevyn. Digitaalisessa piiriasettelussa monet digitaaliset sirut voidaan järjestää automaattisesti piirilevyohjelmiston kautta ja piirien väliset liitäntälinjat voidaan kytkeä automaattisesti piirilevyohjelmiston kautta. Automaattisen ladotuksen tuottama kytkinvirtalähde ei varmasti toimi kunnolla. Siksi suunnittelijoiden on hallittava ja ymmärrettävä oikean piirilevyasettelun tekniset säännöt kytkentävirtalähteiden osalta.
Hakkuriteholähteen piirilevyasettelun tekniset säännöt
Ohituskeraamisen kondensaattorin kapasitanssi ei saa olla liian suuri, ja sen parasiittinen sarjainduktanssi tulee minimoida mahdollisimman paljon. Useiden kondensaattorien rinnakkaiskytkentä voi parantaa kondensaattoreiden suurtaajuusimpedanssiominaisuuksia
Kun kondensaattorin toimintataajuus on alle fo, kapasitanssiimpedanssi Zc pienenee taajuuden kasvaessa; Kun kondensaattorin toimintataajuus on yli fo, kapasitanssiimpedanssi Zc muuttuu induktanssiimpedanssin kaltaiseksi ja kasvaa taajuuden kasvaessa; Kun kondensaattorin toimintataajuus lähestyy foa, kondensaattorin impedanssi on yhtä suuri kuin sen ekvivalenttisarjaresistanssi (RESR).
Elektrolyyttikondensaattoreilla on yleensä suuri kapasitanssi ja suuri vastaava sarjainduktanssi. Alhaisen resonanssitaajuutensa vuoksi sitä voidaan käyttää vain matalataajuiseen suodatukseen. Tantaalikondensaattoreilla on yleensä suurempi kapasitanssi ja pienempi vastaava sarjainduktanssi, joten niiden resonanssitaajuus on korkeampi kuin elektrolyyttikondensaattoreiden ja niitä voidaan käyttää keski- ja suurtaajuussuodatuksessa. Keraamisten kondensaattoreiden kapasitanssi ja vastaava sarjainduktanssi ovat yleensä hyvin pieniä, joten niiden resonanssitaajuus on paljon korkeampi kuin elektrolyyttikondensaattorien ja tantaalikondensaattorien, joten niitä voidaan käyttää suurtaajuisissa suodatus- ja ohituspiireissä. Johtuen siitä, että pienen kapasitanssin keraamisten kondensaattorien resonanssitaajuus on korkeampi kuin suuren kapasitanssin keraamisten kondensaattoreiden resonanssitaajuus
Ohituskondensaattoreita valittaessa ei ole suositeltavaa käyttää vain keraamisia kondensaattoreita, joilla on korkeat kapasitanssiarvot. Kondensaattorien suurtaajuusominaisuuksien parantamiseksi voidaan kytkeä useita eri ominaisuuksilla varustettuja kondensaattoreita rinnan käyttöä varten. Kuvassa 1 (a) näkyy parantunut impedanssivaikutus, kun useita kondensaattoreita, joilla on erilaiset ominaisuudet, on kytketty rinnan. Tämän asettelusäännön tärkeyttä ei ole vaikea ymmärtää analyysin avulla. Kuva 1 (b) esittää erilaisia kytkentämenetelmiä syöttöteosta (VIN) kuormaan (RL) piirilevylle. Suodatinkondensaattorin (C) ESL:n pienentämiseksi kondensaattorinastan johdinpituus tulisi minimoida mahdollisimman paljon, kun taas reitityksen VIN positiivisesta RL:ään ja VIN negatiivisesta RL:ään tulee olla mahdollisimman lähellä.
