PCB 기술 - PCB 디커플링 콘덴서 설계 검토

바이패스 및 디커플링은 한 회로에서 다른 회로로 유용한 에너지가 이동하는 것을 방지하고 소음 에너지의 전송 경로를 변경하여 배전망의 품질을 향상시킵니다.전원 공급 장치, 접지 평면, 구성 요소 및 내부 전원 연결이라는 세 가지 기본 개념이 있습니다.

디커플링은 장치가 고속으로 스위치를 켤 때 고주파 PCB 장치의 전원 측면에서 무선 주파수 에너지가 배전망으로 이동하는 것을 말한다.디커플링 콘덴서는 또한 장치와 구성 요소에 로컬 직류 전원을 제공하여 보드 간 전류 전파에서 서지 피크를 줄이는 데 도움이 됩니다.

디지털 회로와 IC 컨트롤러 회로에서는 전력 디커플링이 필요합니다.컴포넌트 스위치가 DC 에너지를 소비하면 디커플링 커패시터가 없는 배전 네트워크에서 순간적으로 피크가 발생합니다.이는 전원 네트워크에 일정한 감전이 존재하기 때문에 디커플링 콘덴서는 감전이 없거나 감전이 적은 로컬 전원을 제공할 수 있다.전압을 일정한 참조점으로 유지함으로써 디커플링 콘덴서는 부속품과 원격 전원 사이의 큰 환류 면적이 아니라 고속 스위치 전류에 루프 면적을 제공하기 때문에 잘못된 논리적 변환을 방지하고 노이즈 발생을 감소시킵니다.

PCB의 디커플링 콘덴서는 전류 회로 면적을 크게 줄일 수 있다.디커플링 콘덴서의 또 다른 기능은 전원의 방사선 경로를 줄일 수 있는 부분적인 에너지 저장을 제공하는 것이다.회로에서 무선 주파수 에너지의 발생은 I·A·F와 정비례하는데, 그 중 I는 회류 전류이다;A는 루프의 면적입니다.F는 전류의 주파수이다.전류와 주파수는 부품을 선택하는 동안 결정되기 때문에 전류의 순환로 면적을 줄여 복사를 줄이는 것이 중요하다.디커플링 콘덴서가 있는 회로에서는 작은 RF 전류 회로에서 전류가 흐르므로 RF 에너지가 감소합니다.디커플링 콘덴서를 배치하면 더 작은 루프 면적을 얻을 수 있다.

위의 그림에서 볼 수 있듯이, U는 L. di/dt가 디커플링 용량에서 흐르는 지선에서 발생하는 노이즈입니다.이 ≠ U는 판의 접지 구조와 배전 시스템에서 전체 회로 기판으로 공통 모드 전압을 구동합니다.따라서 섬 U의 감소는 접지 임피던스 및 디커플링 콘덴서의 사용 및 위치와 관련이 있습니다.

디커플링은 또한 신호선과 전원 코드 사이, 평면 사이에 저항성이 낮은 전원을 공급함으로써 물리적 및 시간적 제약을 극복하는 방법입니다.주파수가 자가공명점으로 상승하기 전에 주파수가 증가함에 따라 디커플링 콘덴서의 임피던스는 점점 더 낮아진다. 이렇게 하면 고주파 소음은 신호선에서 효과적으로 방출되고 나머지 저주파 복사 에너지는 영향을 미치지 않는다.디커플링 콘덴서의 원리에 따르면, 만약 전력선에서 에너지를 흡수하는 것이 더 어렵다면, 대부분의 에너지는 디커플링 콘덴서에서 얻어져 디커플링 콘덴서의 역할을 충분히 발휘할 것이며, 동시에 전력선의 di/DT 소음도 더욱 작아질 것이다.이를 통해 전력선의 임피던스를 인위적으로 늘릴 수 있다.

IC 전원 라인에서 페로브스카이트 자기 구슬을 직렬로 연결하는 것은 일반적인 방법입니다.철산소 자기구슬은 고주파 전류에 비교적 큰 저항을 나타내기 때문에 전원의 결합 제거 용량 효과를 증강시켰다.

바이패스는 어셈블리나 케이블에서 불필요한 공모형 무선 주파수 에너지를 소비하는 것입니다.본질은 불필요한 에너지를 취약한 지역에서 배출하는 AC 우회로를 만드는 것입니다.또한 필터링 기능도 제공합니다.그것의 필터링 능력은 분명히 자신의 대역폭에 의해 제한된다.바이패스를 필터 설계라고 통칭하는 경우도 있습니다.바이패스 또는 필터는 일반적으로 전원과 땅 사이, 신호와 땅 사이 또는 다른 곳에 적용됩니다.이것은 관계를 끊는 것과 다르다.그러나 콘덴서의 용도는 동일하므로 일반적으로 설명하는 콘덴서의 특성은 디커플링 및 바이패스에 적용됩니다.

용량 부하에서 신호 핀을 동시에 연결하고 분리하는 데 사용되는 경우 에너지 저장소는 장치에 공급되는 고정 DC 전압과 전류를 유지하는 데 사용됩니다.또한 장치의 DI/DT 서지로 인한 전력 저하를 방지합니다.디커플링이 고주파 범주라면 저주파 범주로 이해할 수 있습니다.