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如何用正確的“姿勢”穩(wěn)定電壓~

發(fā)布時間:2020-05-11 責任編輯:lina

【導讀】電子產品開發(fā)期間經常需要用到旁路電容。圖1所示為一個開關穩(wěn)壓器,可以從高電壓產生低電壓。在這種類型的電路中,旁路電容(CBYP)尤為重要。它必須支持輸入路徑上的開關電流,使得電源電壓足夠穩(wěn)定,能夠支持設備運行。
 
電子產品開發(fā)期間經常需要用到旁路電容。圖1所示為一個開關穩(wěn)壓器,可以從高電壓產生低電壓。在這種類型的電路中,旁路電容(CBYP)尤為重要。它必須支持輸入路徑上的開關電流,使得電源電壓足夠穩(wěn)定,能夠支持設備運行。
 
如何用正確的“姿勢”穩(wěn)定電壓~
圖1. ADP2441 開關穩(wěn)壓器,輸入端具有旁路電容CBYP。
  
因為降壓轉換器中的輸入電容是這種拓撲結構的關鍵路徑(熱回路)的一部分,所以CBYP 的連接必須保證盡可能少的寄生電感。因此,這個元件的安裝位置至關重要。圖2左側顯示的是不太好的布局。連接到旁路電容的走線細。流入電壓轉換器的電流也不是直接從旁路電容流入。旁路電容只是微微接觸主電路。這會增加電容產生的寄生電感,并降低此元件的作用。建議采用圖2右側所示布局,旁路電容的效率非常高。連接本身只會產生非常少量的寄生電感。從圖中還可以看出,變換器(例如開關穩(wěn)壓器)的引腳分配會對電路板的布局產生影響。從圖2右側可以看到,VIN和GND引腳之間的距離很近,比左側不太好的布局的距離更近。如此,旁路電容和集成電路之間的回路區(qū)域會更小。
 
如何用正確的“姿勢”穩(wěn)定電壓~
圖2. 以不利方式連接的旁路電容(左側)和以有利方式連接的旁路電容(右側)。
 
因為旁路電容的連接應該保證盡可能少地產生寄生電感,所以建議將旁路電容和開關穩(wěn)壓器放在電路板的同一側。但是,在某些應用中,正面的開關穩(wěn)壓器只能在電路板底部與旁路電容解耦。在沒有足夠空間容納較大的解耦電容時即是如此。在這種情況下,會采用通孔來連接電容。遺憾的是,通孔會產生幾個納亨的寄生電感。為了讓這種連接的阻抗達到最低,人們提出了多種連接建議,具體如圖3所示。
 
如何用正確的“姿勢”穩(wěn)定電壓~
圖3. 當旁路電容與通孔連接時,有多種連接選項。
 
版本A并不是非常有利。在這個選項中,通孔和旁路電容之間采用細線路連接。根據電路板另一側支持路徑運行的位置,這種布局安排也可能導致寄生電感增加。
版本B中,通孔的位置更靠近旁路電容,所以這個連接比較有利。此外,兩個通孔是并行使用。這可以降低整個連接的總電感。
版本C更加有利,其中連接的回路區(qū)域非常小,所以只會產生極少量的寄生電感。但是,因為旁路電容非常小,且制造工藝的成本很低,所以無法或不能在組件下方做出通孔。
版本D提供了一個非常有趣的連接。根據特定的陶瓷旁路電容的設計方式,橫向連接至電路板產生的寄生電感可能最少。
 
這些元件要實現(xiàn)高效率,旁路電容位于電路板上的位置就至關重要。也就是,采用寄生電感可能最低的連接,這點非常重要。合適的連接應該使用電路所在的電路板同一側,具體如圖2所示。在某些特殊情況下,可能需要將旁路電容連接在電路板背面,在這種情況下,應該選擇圖3的B、C和D版本所示的寄生電感可能最低的連接。
(來源:亞德諾半導體)
 
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