电源PCB布局设计要点：电容模型与电感模型

"电容模型-开关电源的PCB布局" 本文将详细介绍电容模型在开关电源的PCB布局中所扮演的重要角色，并对电容模型的工作频率在f0以下、f0以上和接近f0时的特性进行分析。此外，本文还将介绍电感模型、电感特性、镜象面概念、电源步板基本要点等知识点。 电容模型是开关电源PCB布局中不可或缺的一部分。电容模型可以分为三种频率范围：f0以下、f0以上和接近f0。其中，f0是电容器的谐振频率。电容器工作频率在f0以下时，电容模型可以用以下公式表示： ZC = 1 / (j * 2 * π * f * C) 其中，ZC是电容器的阻抗，f是工作频率，C是电容值。 电容器工作频率在f0以上时，电容模型可以用以下公式表示： ZC = ESL / (j * 2 * π * f * C) 其中，ESL是电感串联电感值，L是电感值。 电容器工作频率接近f0时，电容模型可以用以下公式表示： ZC = ESR / (R + j * 2 * π * f * C) 其中，ESR是电感串联电阻值，R是电阻值。 电感模型是开关电源PCB布局中另一个重要的组件。电感模型可以用以下公式表示： L = μ * N^2 / (I / Δ) 其中，L是电感值，μ是磁导率，N是匝数，I是电流，Δ是电流环路截面面积。 电感特性是衡量电感模型的重要指标。电感特性可以用以下公式表示： Lm = μ * N^2 / (I / Δ) 其中，Lm是电感值，μ是磁导率，N是匝数，I是电流，Δ是电流环路截面面积。 镜象面概念是开关电源PCB布局中的一种重要概念。镜象面是指电流环路截面与电流环路周长的相互关系。镜象面概念可以用以下公式表示： Ac = Lm / (I / Δ) 其中，Ac是电流环路截面面积，Lm是电感值，I是电流，Δ是电流环路截面面积。 电源步板基本要点是开关电源PCB布局中的一些重要原则。这些原则包括： 1. 旁路瓷片电容的电容量不易太大，而它的寄生串联电感量应该尽量减小。 2. 电感的寄生串联电容量应该尽量减小。 3. 避免在地层上放置任何功率或信号走线。 4. 高频交流电流环路的面积应该尽量减小。 5. 过孔放置不应破坏高频交流电流在地层上路径。 6. 摸拟电源层与数字地层不应有重叠。 7. 信号层应有相应的地层。 这些电源步板基本要点对于设计开关电源PCB布局非常重要。 降压式电源是开关电源PCB布局中的一种常见的电源类型。降压式电源的功率部分电流和电压波形可以用以下公式表示： Vout = Vin * (1 - D) / (1 + D) 其中，Vout是输出电压，Vin是输入电压，D是占空比。 电路等效图是开关电源PCB布局中的一种重要工具。电路等效图可以用以下公式表示： Zin = Vin / Iin 其中，Zin是输入阻抗，Vin是输入电压，Iin是输入电流。 本文详细介绍了电容模型在开关电源PCB布局中的重要角色，并对电感模型、电感特性、镜象面概念、电源步板基本要点等知识点进行了分析。这些知识点对于设计开关电源PCB布局非常重要。