Elektronisches Design - PCB-Design des Leistungsmoduls

Der Stromkreis ist ein wichtiger Bestandteil eines elektronischen Produkts. Das Design des Stromkreises beeinflusst direkt die Leistung des Produkts.

Klassifizierung der Stromverorgungskreise

LeiterplattenfabrikDer Stromversorgungskreis umfasst hauptsächlich lineare Stromversorgung und Hochfrequenz-Schaltnetzteil. Theoretisch, Die lineare Stromversorgung gibt an, wie viel Strom der Benutzer benötigt, wie viel Strom das Eingangsende liefern muss; Das Schaltnetzteil gibt an, wie viel Strom der Benutzer benötigt, wie viel Leistung das Eingangsende liefert.

Beispiel für lineare Stromkreise

Lineare Netzteile arbeiten in einem linearen Zustand, wie unsere häufig verwendeten Spannungsreglerchips LM7805, LM317, SPX1117 usw. Die lineare Stromversorgung besteht aus Funktionskomponenten wie Gleichrichtung, Filterung, Spannungsstabilisierung und Energiespeicherung. Zur gleichen Zeit ist die allgemein verwendete lineare Stromversorgung eine Reihe stabilisierte Stromversorgung, der Ausgangsstrom ist gleich dem Eingangsstrom, I1=I2+I3, I3 ist die Referenzklemme, und der Strom ist sehr klein, also I1â­­I3. Der Grund, warum wir über Strom sprechen, ist, dass die Breite jeder Leitung während des PCB-Designs nicht zufällig eingestellt wird, wird aber anhand des Stroms zwischen den Bauteilknoten im Schaltplan bestimmt (bitte überprüfen Sie "PCB Design Kupfer und Platin Dicke, Linienbreite und Stromrelationstabelle"). Größe und Richtung des Stroms müssen geklärt werden, damit die Platine genau richtig ist.

Lineare Stromversorgung Leiterplattendiagramm

Beim Entwurf der Leiterplatte sollte das Layout der Komponenten kompakt sein, alle Verbindungen sollten so kurz wie möglich sein, und die Komponenten und Leiterbahnen sollten entsprechend der Funktionsbeziehung der Schaltplankomponenten ausgelegt werden. In diesem Stromversorgungsdiagramm wird es gleichgerichtet, gefiltert und gefiltert, bevor die Spannung stabilisiert wird. Nachdem die Spannung stabilisiert ist, wird der Energiespeicherkondensator verwendet. Nachdem der Kondensator durch den Kondensator fließt, wird Strom für die nachfolgenden Schaltungen verwendet.

Wenn Sie eine lineare Netzteil-Leiterplatte entwerfen, sollten Sie auch auf das Wärmeableitungsproblem des Leistungsreglerchips der linearen Stromversorgung achten. Woher kommt die Hitze? Wenn die Frontendspannung des Reglerchips 10V ist, ist die Ausgangsklemme 5V und der Ausgangsstrom 500mA, dann ist es im Reglerchip. Es gibt einen Spannungsabfall von 5V, und die erzeugte Wärme ist 2.5W; Wenn die Eingangsspannung 15V ist, ist der Spannungsabfall 10V, und die erzeugte Wärme ist 5W. Daher ist unser Layout, genug entsprechend der Wärmeableitungsleistung Kühlraum oder angemessener Kühlkörper zu reservieren. Lineare Stromversorgung wird im Allgemeinen in den Fällen verwendet, in denen die Spannungsdifferenz relativ klein ist und der Strom relativ klein ist, andernfalls wechseln Sie bitte auf den Schaltnetzteil.

Beispiele für schematisches Diagramm des Hochfrequenzschaltungsnetzwerks

Das Schaltnetzteil dient dazu, den Schaltkreis zu verwenden, um das Schaltrohr zu steuern, um Hochgeschwindigkeits-Ein- und Ausschalten zu leiten, die PWM-Wellenform durch die Induktivität und die Freilaufdiode zu erzeugen und die elektromagnetische Leistungsumwandlungsmethode zu verwenden, um die Spannung einzustellen. Das Schaltnetzteil hat eine hohe Leistung, einen hohen Wirkungsgrad und geringe Wärme. Die Schaltkreise, die wir im Allgemeinen verwenden, sind: LM2575, MC34063, SP6659, etc. Theoretisch hat das Schaltnetzteil die gleiche Leistung an beiden Enden der Schaltung, die Spannung ist umgekehrt proportional und der Strom ist umgekehrt proportional.

Bei der Entwicklung einer Schaltnetzteil-Leiterplatte müssen folgende Punkte beachtet werden: der Einleitungspunkt der Rückkopplungsleitung und wer die Freilaufdiode für Freiläufe ist. Aus Abbildung 3 ist ersichtlich, dass bei eingeschaltetem U1 der Strom I2 in die Spule L1 eintritt. Die Eigenschaft der Spule ist, dass der Strom nicht plötzlich auftreten oder verschwinden kann, wenn der Strom durch die Spule fließt. Es gibt einen zeitlichen Verlauf für die Stromänderung im Induktor. Unter der Einwirkung des Impulsstroms I2, der durch den Induktor fließt, wird ein Teil der elektrischen Energie in magnetische Energie umgewandelt, und der Strom nimmt allmählich zu. Zu einem bestimmten Zeitpunkt schaltet der Steuerkreis U1 I2 aus. Aufgrund der Eigenschaften der Induktivität kann der Strom nicht plötzlich verschwinden, und die Diode arbeitet zu diesem Zeitpunkt. Sie übernimmt den Strom I2, so wird es eine Freilaufdiode genannt. Es ist zu sehen, dass die Freilaufdiode für den Induktor ist. Der Freilaufstrom I3 beginnt von der negativen Klemme C3 und fließt nach D1 und L1 in die positive Klemme C3. Dies entspricht einer Wasserpumpe, die die Energie der Induktivität nutzt, um die Spannung des Kondensators C3 zu erhöhen.

Es gibt auch das Problem der Einführung von Punkten in die Rückkopplungsleitung der Spannungserkennung, die nach dem Filtern zurückgegeben werden sollten, andernfalls ist die Ausgangsspannungsricklung größer. Diese beiden Punkte werden oft von vielen unserer PCB-Designer übersehen und denken, dass dasselbe Netzwerk nicht dasselbe ist, wo es verbunden ist. Tatsächlich ist der Verbindungsort anders, und die Leistungsauswirkungen sind groß. Abbildung 4 ist das Leiterplattendiagramm des Schaltnetzteils LM2575. Schauen wir uns das falsche Bild an.

Warum müssen wir das Prinzip des Schaltplans im Detail erklären, weil das Schaltbild viele Informationen zum Zeichnen der Leiterplatte enthält, wie der Access Point des Bauteilstifts, die aktuelle Größe des Knotennetzes, etc., nach klarer Sicht des Schaltplans, die PCB-Design ist kein Problem. LM7805- und LM2575-Schaltkreise stellen die typische Layoutschaltung von linearer Stromversorgung bzw. Schaltnetzteil dar.. Bei der Herstellung einer Leiterplatte, Sie können direkt dem Layout und der Verkabelung dieser beiden folgen Leiterplattendiagramms, aber das Produkt ist anders und die Leiterplatte ist auch anders. Anpassung an die tatsächliche Situation.

Das Prinzip der Stromversorgungsschaltung und die Layoutmethode sind das gleiche, und jedes elektronische Produkt ist untrennbar von der Stromversorgung und ihrer Schaltung getrennt. Daher sind nach dem Erlernen dieser beiden Schaltkreise auch die anderen klar. Brust raus.