Как следует размещать развязывающий конденсатор на печатной плате импульсного преобразователя напряжения

Развязывающие конденсаторы исполь­зуются в источниках питания для фильтра­ции помех и стабилизации их работы. Осо­бенности размещения развязывающих кон­денсаторов на печатной плате рассмотрены в настоящей публикации.

Ф. Достал

На рис. 1 приведена схема понижающего пре­образователя ADP2441 с развязывающим конден­сатором C_BYP на входе. Одним из основных требова­ний к выбору типа этого конденсатора и его разме­щению на печатной плате является обеспечение минимально возможной паразитной индуктивности выводов, а также проводников на печатной плате, так как большая индуктивность может привести к потере устойчивости преобразователя.

Рис. 1. Схема включения понижающего преобразователя ADP2441 с развязывающим конденсатором C_BYP на входе

С этой точки зрения важным является оптималь­ное размещение развязывающего конденсатора на печатной плате. Слева на рис. 2 показано, как раз­вязывающий конденсатор подключается к ИМС преобразователя с помощью тонких печатных про­водников, что снижает эффективность от его при­менения за счет высокой паразитной индуктивно­сти этих проводников. На рис. 2 справа показано, как подключить этот же конденсатор к ИМС пре­образователя, обеспечив при этом минимально возможную паразитную индуктивность проводни­ков на печатной плате. Кроме того, на рис. 2 справа показано, что контакты ИМС V_IN и GND расположены ближе друг к другу, чем в аналогичной конструкции печатной платы слева. Конструкция печатной платы на рис. 2, справа, позволяет уменьшить площадь контура между конденсатором и интегральной схе­мой.

Рис. 2. Два способа подключения развязываю- щего конденсатора к ИМС

Отметим, что, исходя из тех же соображений (минимизации паразитной индуктивности), реко­мендуется размещать конденсатор и ИМС на одной и той же стороне печатной платы. Если это выпол­нить затруднительно, для установки конденсатора используются металлизированные переходные от­верстия, как показано на рис. 3a, б, в и г. Вариант подключения конденсатора, приведенный на рис.3а наименее эффективен с точки зрения минимизации паразитной индуктивности печатных проводников. Наилучшим является вариант, приведенный на рис. 3в, однако не всегда имеется возможность размещать переходные отверстия непосредственно под эле­ментом на печатной плате. Если позволяет конструкция, может быть использовано боковое размещение конденсатора, как показано на рис. 3г.

Для обеспечения устойчивой работы импульс­ных преобразователей напряжения следует внима­тельно отнестись к топологии печатной платы, включая оптимизацию выбора и установки развязы­вающего конденсатора. Это позволяет свести к ми­нимуму паразитную индуктивность выводов кон­денсатора и проводников на печатной плате при его подключении к ИМС, и тем самым повысить устой­чивость работы преобразователя в целом.

Рис. 3. Варианты размещения переходных от- верстий на печатной плате для установки развязывающего конденсатора