Как ставить конденсаторы?
Часто слышу такое правило: «Входные конденсаторы и источник питания должны стоять на одной стороне и соединяться полигоном в одном слое без переходных».
Что же лежит в основе этого утверждения? Разработчики таким способом пытаются снизить индуктивность контура с большим dI/dt. Чем больше контур, тем больше будет амплитуда бросков напряжения.
Но действительно ли наименьший контур получается, если соединять конденсаторы без переходных?
На картинке представлены 3 варианта компоновки:
1. Конденсаторы на одной стороне с силовыми ключами, петля замыкается через первый и второй слои (optimal power loop);
2. Конденсаторы стоят прям под ключами, петля замыкается через верхний и нижний слои (vertical power loop);
3. Вариант компоновки из правила. Конденсаторы на одной стороне с силовыми ключами, петля замыкается на верхнем слое (lateral power loop).
Результаты моделирования и измерения трех вариантов можно видеть на графиках. Выигрывает optimal power loop. У него наименьшая площадь петли, паразитная индуктивность слабо зависит от толщины платы. Хуже всего себя показал классический lateral loop. Действительно, via добавляют индуктивность, но она снижается при росте их числа. В отличии от via, индуктивность петли никак не снизить. Кроме того, у lateral loop есть и другие недостатки, которые указаны в таблице.
Дополнительно добавлю: данные исследования проводились на GaN, которые имеют гораздо большие dI/dt, чем стандартные мосфеты, используемые в большинстве источников. Приходим к выводу, что использовать via и ставить конденсаторы на другую сторону не так уж и плохо, тем более если плата плотная.
Часто слышу такое правило: «Входные конденсаторы и источник питания должны стоять на одной стороне и соединяться полигоном в одном слое без переходных».
Что же лежит в основе этого утверждения? Разработчики таким способом пытаются снизить индуктивность контура с большим dI/dt. Чем больше контур, тем больше будет амплитуда бросков напряжения.
Но действительно ли наименьший контур получается, если соединять конденсаторы без переходных?
На картинке представлены 3 варианта компоновки:
1. Конденсаторы на одной стороне с силовыми ключами, петля замыкается через первый и второй слои (optimal power loop);
2. Конденсаторы стоят прям под ключами, петля замыкается через верхний и нижний слои (vertical power loop);
3. Вариант компоновки из правила. Конденсаторы на одной стороне с силовыми ключами, петля замыкается на верхнем слое (lateral power loop).
Результаты моделирования и измерения трех вариантов можно видеть на графиках. Выигрывает optimal power loop. У него наименьшая площадь петли, паразитная индуктивность слабо зависит от толщины платы. Хуже всего себя показал классический lateral loop. Действительно, via добавляют индуктивность, но она снижается при росте их числа. В отличии от via, индуктивность петли никак не снизить. Кроме того, у lateral loop есть и другие недостатки, которые указаны в таблице.
Дополнительно добавлю: данные исследования проводились на GaN, которые имеют гораздо большие dI/dt, чем стандартные мосфеты, используемые в большинстве источников. Приходим к выводу, что использовать via и ставить конденсаторы на другую сторону не так уж и плохо, тем более если плата плотная.