Fórum ElektroLab.eu

Najefektívnejšie metódy pre umiestnenie kondenzátorov na doskách plošných spojov

Najefektívnejšie metódy pre umiestnenie kondenzátorov na doskách plošných spojov
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  268 zobrazení
2
 0
Komponenty

Pokiaľ ide o elektronické komponenty, ktoré sa osádzajú na dosky plošných spojov, tak asi najuniverzálnejším komponentom z hľadiska ich použitia je pravdepodobne kondenzátor. Je zrejmé, že kondenzátory sú z hľadiska svojej konštrukcie pomerne jednoduché komponenty, ale od svojho zrodu si už prešli pomerne dlhú cestu vývoja počas ktorej došlo k značnému zvýšeniu ich spoľahlivosti a aj výkonnosti. Patria k nim aj superkondenzátory (alebo ultrakondenzátory), ktoré majú energetickú hustotu vysoko nad bežnejšími elektrolytickými kondenzátormi. Tieto pokroky sú zaujímavé a pravdepodobne len prispejú k dôležitým úlohám, ktoré kondenzátory momentálne hrajú v obvodovej konštrukcii a tou je oddelenie signálu. Poďme si preto povedať niečo o samotnom umiestnení kondenzátora na PCB, respektíve o jeho správnom umiestnení, ale najskôr si povedzme niečo o  význame oddelenia signálu a integrite napájania, ktorú zabezpečuje.

Oddelenie signálu na PCB

Jedným z najužitočnejších nástrojov na analýzu periodických funkcií, ktoré sú signálmi, ktoré sa v pravidelných intervaloch pohybujú v rozsahu amplitúdy cez pevný cyklus, je Fourierova transformácia (pomenovaná podľa francúzskeho matematika Jeana Baptiste Josepha, baróna de Fouriera). Sila tejto analýzy spočíva v tom, že sa dá použiť na rozloženie ľubovoľného analógového signálu na sériu kriviek s rôznymi frekvenciami. Táto izolácia jednotlivých signélov nám umožňuje odstránenie alebo filtrovanie signálov z nežiaducich frekvencií od originálu. Toto filtrovanie je príkladom presného oddelenia a obvody použité na tento účel pozostávajú z kombinácie odporu, indukčnosti a / alebo kapacity.

Vďaka svojim inherentným vlastnostiam akumulácie energie, ktoré bránia rýchlym elektrickým prechodom, je možné kondenzátory použiť na napájanie a prechodné oddelenie. Dosky plošných spojov, najmä ak sú zložité, môžu mať viac vstupov napájacieho napätia, z ktorých každý vyžaduje vlastnú reguláciu a stabilizáciu tak, aby sa zabezpečilo, že napájané komponenty (zvyčajne procesory, FPGA, iné integrované obvody alebo operačné zosilňovače) dostávajú vždy tú správnu úroveň pracovného napätia. Na vykonanie funkcie vyhladzovania sa používajú blokovacie kondenzátory tak, aby udržiavali požadované napätie, zatiaľ čo výstupy komponentov prechádzajú na správnu úroveň, ak je to potrebné. Kondenzátory sa tiež používajú na odstránenie prechodových javov, ktoré sa môžu vyskytnúť na napájacích linkách striedavého alebo jednosmerného prúdu v dôsledku neustáleho prepínania logických úrovní v integrovaných obvodoch. Miera účinnosti blokovacích kondenzátorov závisí od vášho výberu typu a hlavne od ich umiestnenia.

Najefektívnejšie metódy na umiestnenie kondenzátov na doskách plošných spojov

Ako je uvedené vyššie, oddelenie je formou rozkladu a izolácie signálu na základe frekvencie. Preto je pri navrhovaní riešenia oddelenia potrebné povedomie o frekvencii alebo rozsahu frekvencií, ktoré sa majú izolovať. Najbežnejším prípadom sú PCB, ktoré môžu mať vplyv na integritu signálu aj napájania, je oddelenie striedavého prúdu od jednosmerného prúdu. Dodržiavaním sady pokynov na rozmiestnenie kondenzátorov, ktoré sú uvedené nižšie, môžete minimalizovať negatívne účinky na distribúciu napájania a vstupné či výstupné signály vašej dosky.

  • Blokovacie kondenzátory by mali byť umiestnené čo najbližšie k zdroju signálu, ktorý sa má blokovať. To znamená v blízkosti vývodu integrovaného obvodu a v blízkosti konektora pre vstupné a výstupné signály.
  • Umiestnite kondenzátor do série pre sledovanie vstupného a výstupného signálu. Na odstránenie VF prechodov  zo vstupných a výstupných signálov by mal byť kondenzátor umiestnený v sérii zo zemou.
  • Ak bude kondenzátorom  prechádzať vysoko frekvenčný signál a bude blokovať nízko frekvenčný signál a jednosmerné napätie. Ďalej by sa mali používať malé hodnoty kondenzátorov pre prechod vysoko frekvenčných signálov a veľké hodnoty kondenzátorov pre prechod nízko frekvenčných signálov.
  • Umiestnite kondenzátor paralelne na napájacie piny a zem. Na rozdiel od oddelenia pre cesty vstupného a výstupného signálu, pre distribúciu a uzemnenie energie, je cieľom eliminácia striedavého prúdu alebo zvod jednosmerného prúdu. Preto by mal byť kondenzátor umiestnený paralelne so signálnou cestou.
  • Umiestnite oddeľovacie kondenzátory paralelne v spojení s rezistormi pre odstránenie nežiaduceho vysoko frekvenčného napätia pri prechode nízko frekvenčného a jednosmerného prúdu.
  • Umiestnite kondenzátor medzi digitálne a analógové uzemnenie na rovnakú vrstvu.Oddeľovacie kondenzátory sú tiež účinné na izoláciu analógových a digitálnych signálov. To sa dosiahne pripojením kondenzátora medzi signálnym vedením a uzemnením digitálnej časti PCB.
  • Vyhnite sa umiestneniu kondenzátorov v blízkosti komponentov na ktorých vznika množstvo stratového tepla a v blízkosti chladičov aktívnych komponentov.
  • Ak si to konštrukcia vyžaduje, fixujte kondenzátor vhodným typom lepidla, alebo ho machanicky upevnite do svoriek ak je to možné.


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár. Pridáte prvý? Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

Webwiki ButtonSeo servis