Зошто да научите дизајн на колото за напојување
Колото за напојување е важен дел од електронскиот производ, дизајнот на колото за напојување е директно поврзан со перформансите на производот.
Класификација на кола за напојување
Колата за напојување на нашите електронски производи главно вклучуваат линеарни напојувања и високофреквентни прекинувачки напојувања.Во теорија, линеарното напојување е колку струја му треба на корисникот, влезот ќе обезбеди колкава струја;Прекинувачкото напојување е колкава енергија му треба на корисникот и колку енергија е обезбедена на влезниот крај.
Шематски дијаграм на линеарно коло за напојување
Уредите за линеарна енергија работат во линеарна состојба, како што се нашите најчесто користени чипови за регулатор на напон LM7805, LM317, SPX1117 и така натаму.Слика 1 подолу е шематски дијаграм на LM7805 регулираното коло за напојување.
Слика 1 Шематски дијаграм на линеарно напојување
Од сликата може да се види дека линеарното напојување е составено од функционални компоненти како што се исправување, филтрирање, регулација на напон и складирање на енергија.Во исто време, општото линеарно напојување е сериско напојување со регулација на напон, излезната струја е еднаква на влезната струја, I1=I2+I3, I3 е референтниот крај, струјата е многу мала, така што I1≈I3 .Зошто сакаме да зборуваме за струјата, бидејќи дизајнот на ПХБ, ширината на секоја линија не е случајно поставена, треба да се одреди според големината на струјата помеѓу јазлите во шемата.Тековната големина и протокот на струја треба да бидат јасни за да се направи таблата како што треба.
Линеарно напојување PCB дијаграм
При дизајнирање на ПХБ, распоредот на компонентите треба да биде компактен, сите приклучоци да бидат што е можно пократки, а компонентите и линиите да бидат поставени според функционалната врска на шематските компоненти.Овој дијаграм за напојување е првата исправка, а потоа филтрирање, филтрирање е регулација на напонот, регулација на напон е складирање на енергија кондензатор, откако тече низ кондензаторот до следното коло електрична енергија.
Слика 2 е дијаграмот на ПХБ на горниот шематски дијаграм, а двата дијаграми се слични.Левата и десната слика се малку поинакви, напојувањето на левата слика е директно до влезната нога на чипот на регулаторот на напон по исправката, а потоа и кондензаторот на регулаторот на напон, каде што ефектот на филтрирање на кондензаторот е многу полош. , а проблематичен е и излезот.Сликата од десната страна е добра.Не само што треба да го земеме предвид протокот на проблемот со позитивното напојување, туку мора да го земеме предвид и проблемот со повратниот тек, генерално, позитивната линија за напојување и линијата за повратен проток на земјата треба да бидат што е можно поблиску еден до друг.
Слика 2 ПХБ дијаграм на линеарно напојување
При дизајнирање на ПХБ за линеарно напојување, треба да обрнеме внимание и на проблемот со дисипација на топлина на чипот на регулаторот на моќноста на линеарното напојување, како доаѓа топлината, ако предниот дел на чипот на регулаторот на напонот е 10V, излезниот крај е 5V, а излезната струја е 500mA, потоа има пад на напон од 5V на чипот на регулаторот, а генерираната топлина е 2,5W;Ако влезниот напон е 15 V, падот на напонот е 10 V, а генерираната топлина е 5 W, затоа, треба да одвоиме доволно простор за дисипација на топлина или разумно ладилник според моќта на дисипација на топлина.Линеарното напојување обично се користи во ситуации каде што разликата во притисокот е релативно мала, а струјата е релативно мала, во спротивно, ве молиме користете го колото за напојување со префрлување.
Шематски пример на колото за напојување со префрлување со висока фреквенција
Префрлување напојување е да се користи колото за контрола на прекинувачката цевка за високо-брзински вклучување-исклучување и исклучување, генерирање на PWM бранова форма, преку индуктор и континуирана струја диода, употреба на електромагнетна конверзија на начин за регулирање на напонот.Префрлување напојување, висока ефикасност, ниска топлина, ние генерално го користиме колото: LM2575, MC34063, SP6659 и така натаму.Во теорија, прекинувачкото напојување е еднакво на двата краја на колото, напонот е обратно пропорционален, а струјата е обратно пропорционална.
Слика 3 Шематски дијаграм на колото за напојување со прекинувач LM2575
ПХБ дијаграм на прекинувачко напојување
При дизајнирање на ПХБ на прекинувачкото напојување, потребно е да се обрне внимание на: влезната точка на линијата за повратна врска и диодата со континуирана струја се за кои е дадена континуираната струја.Како што може да се види од слика 3, кога е вклучен U1, струјата I2 влегува во индукторот L1.Карактеристика на индукторот е тоа што кога струјата тече низ индукторот, таа не може наеднаш да се генерира, ниту може наеднаш да исчезне.Промената на струјата во индукторот има временски процес.Под дејство на импулсна струја I2 што тече низ индуктивноста, дел од електричната енергија се претвора во магнетна енергија, а струјата постепено се зголемува, во одредено време, контролното коло U1 го исклучува I2, поради карактеристиките на индуктивноста, струјата не може одеднаш да исчезне, во тоа време диодата работи, ја презема струјата I2, па затоа се нарекува диода на континуирана струја, може да се види дека диодата со континуирана струја се користи за индуктивност.Континуираната струја I3 започнува од негативниот крај на C3 и се влева во позитивниот крај на C3 преку D1 и L1, што е еквивалентно на пумпа, користејќи ја енергијата на индукторот за зголемување на напонот на кондензаторот C3.Исто така, постои проблем со влезната точка на линијата за повратна информација за откривање на напон, која треба да се врати на местото по филтрирањето, инаку бранувањето на излезниот напон ќе биде поголемо.Овие две точки честопати ги игнорираат многу наши дизајнери на ПХБ, мислејќи дека истата мрежа таму не е иста, всушност, местото не е исто, а влијанието на перформансите е големо.Слика 4 е дијаграмот на ПХБ на преклопното напојување LM2575.Ајде да видиме што не е во ред со погрешниот дијаграм.
Слика 4 дијаграм на ПХБ на прекинувачко напојување LM2575
Зошто сакаме детално да зборуваме за шематски принцип, бидејќи шемата содржи многу информации за ПХБ, како што се пристапната точка на пинот на компонентата, моменталната големина на мрежата на јазлите итн., видете ја шемата, дизајнот на ПХБ не е проблем.Колата LM7805 и LM2575 го претставуваат типичното распоредно коло на линеарно напојување и преклопно напојување, соодветно.При изработката на PCBS, распоредот и жици на овие два дијаграми на ПХБ се директно на линија, но производите се различни и плочката на колото е различна, што се прилагодува според фактичката состојба.
Сите промени се неразделни, така што принципот на колото за напојување и начинот на кој е таква плочата, и секој електронски производ е неразделен од напојувањето и неговото коло, затоа, научете ги двете кола, исто така се разбира и другото.
Време на објавување: јули-04-2023 година