Estaba viendo este video (EEVblog #1117 - Capacitancia del plano de potencia de PCB) donde el autor analiza la curva de impedancia de la capacitancia formada entre los planos de potencia de un PCB.
La comparación con un capacitor estándar mostró que la capacitancia de PCB tiene una zona de resonancia menos aguda. El autor argumenta que esto es muy bueno, porque si tiene una carga que cambia a la frecuencia "correcta", causaría serios problemas.
Sin embargo, siempre imaginé que sería bueno tener un capacitor que tenga un valle de impedancia cercano a la frecuencia de operación, ya que sería un mejor bypass.
Entonces, ¿cuál es la base para evitar operar cerca del punto resonante?
No vi el video, pero sé que los planos de alimentación/tierra de la PCB con un grosor pequeño de FR4 son muy altos Q, bajo ESL, bajos dieléctricos de ESR y excelentes para el desacoplamiento de ondulación.
También es cierto que "algunos" SMPS IC y MOSFET LDO tienen un margen de fase bajo cuando el Cap ESR de carga es DEMASIADO pequeño ya que la retroalimentación de voltaje de ondulación es demasiado baja para regular el error de voltaje con un margen de fase adecuado.
Por supuesto, tener una resonancia de baja frecuencia cerca de un punto de operación de un oscilador como los osciladores boost que pueden funcionar > 1MHz con PFM de frecuencia variable en lugar de PWM... no es un buen diseño. Esto podría provocar errores de intermodulación o "aliasing" o una frecuencia de pulsación.
Dado que la inductancia se debe a la relación de aspecto físico y la inductancia aumenta con la relación L/W, lo que reduce la frecuencia de resonancia en serie (SRF). Por lo tanto, algunas tapas tienen una ESR intencionalmente más alta para el uso de VHF/UHF para evitar falsas resonancias Q altas que interactúan con varias tapas en paralelo.
Sin embargo, el problema que plantea en la pregunta es en realidad una solución llamada convertidores reductores de tipo Zero Valley Switching (ZVS) que regulan con pérdidas mínimas pulso a pulso. No solo está cerca, sino que en realidad ES la frecuencia de resonancia de los componentes LC elegidos.
Aprenda todo lo que pueda sobre los componentes Q y cómo esto afecta el ancho de banda, el tiempo de subida y el sobreimpulso. Las Q de los componentes también deben ser mayores que las Q resonantes de un circuito cuando sea deseable, como filtros de cristal o filtros de escalera LC de microondas.
Aprenda todo lo que pueda sobre las relaciones de impedancia frente a f al analizar cualquier parte reactiva.