旁路电容器和耦合电容器以正确的方式稳定电压

小夏 数码 更新 2024-02-01

旁路电容器在电子产品的开发过程中经常使用。 图1所示为可从高电压产生低电压的开关稳压器。 在这种类型的电路中,旁路电容(CBYP)尤为重要。 它必须支持输入路径上的开关电流,以便电源电压足够稳定以支持器件的运行。

图1ADP2441开关稳压器的输入端有一个旁路电容CBYP。

由于降压转换器中的输入电容是该拓扑的关键路径(热回路)的一部分,因此CBYP的连接必须保证尽可能少的寄生电感。 因此,该元件的安装位置至关重要。 图 2 显示了左侧不太好的布局。 连接到旁路电容器的走线很薄。 流入电压转换器的电流也不是直接流过旁路电容器。 旁路电容器仅与主电路轻微接触。 这增加了电容器产生的寄生电感,并降低了该元件的作用。 推荐使用图2右侧所示的布局,旁路电容的效率非常高。 连接本身只产生非常少量的寄生电感。 从图中也可以看出,转换器(例如开关稳压器)的引脚分配对电路板的布局有影响。 从图2的右侧可以看出,VIN和GND引脚之间的距离很近,比左边不太好的布局要近得多。 这样,旁路电容和集成电路之间的环路面积就会更小。

图2连接不良的旁路电容器(左)和连接良好(右)的旁路电容器。

由于旁路电容器的连接应确保产生尽可能少的寄生电感,因此建议将旁路电容器和开关稳压器放置在电路板的同一侧。 然而,在某些应用中,正面的开关稳压器只能与电路板底部的旁路电容去耦。 当没有足够的空间容纳更大的去耦电容器时,情况就是如此。 在这种情况下,通孔用于连接电容器。 不幸的是,通孔会产生几个纳恩寄生电感。 为了最小化这种连接的阻抗,提出了多种连接建议,如图3所示。

图3当旁路电容器连接到viru时,有多种连接选项。

版本 A不是很有优势。 在此选项中,通孔和旁路电容器之间形成细线连接。 根据支撑路径在电路板另一侧的运行位置,这种布局安排也会导致寄生电感的增加。

版本 B,通孔的位置更靠近旁路电容,因此这种连接更有利。 此外,两个通孔并联使用。 这样可以降低整个连接的总电感。

版本 C当连接的环路面积非常小时,因此只产生非常少量的寄生电感时,这更加有利。 但是,由于旁路电容非常小,制造工艺成本低,因此不可能或不可能在元件下方开通孔。

版本 d提供了一个非常有趣的连接。 根据特定陶瓷旁路电容器的设计方式,与电路板的横向连接可能会产生最小的寄生电感。

为了使这些组件具有高效率,电路板上旁路电容的位置至关重要。 也就是说,使用具有尽可能低寄生电感的连接非常重要。 应在电路所在的电路板的同一侧进行适当的连接,如图2所示。 在某些特殊情况下,可能需要将旁路电容连接到电路板的背面,在这种情况下,应选择图3的B、C和D版本所示的寄生电感尽可能低的连接。

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