Elektronisches Design - Design von tragbaren System Schaltnetzteil PCB

1. Das richtige Schaltnetzteil PCB-Design technologie ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung tragbarer Geräte.Bei der Entwicklung von Schaltnetzteilen wählen Designer meist AC/DC-Adapter, die auf dem Leiterplattenmarkt einfach zu kaufen sind, und installieren mehrere Sätze von DC-Netzteilen direkt auf der Leiterplatte des Systems.Da das Schaltnetzteil jedoch elektromagnetische Wellen erzeugt und den normalen Betrieb seiner elektronischen Produkte beeinflusst, wird die richtige Stromversorgungs-PCB-Designtechnologie sehr wichtig.

In vielen Fällen, Ein perfekt auf Papier ausgelegtes Netzteil funktioniert möglicherweise während der Erstinbetriebnahme nicht richtig. Der Grund ist, dass es viele Probleme in der PCB-Design der Stromversorgung. Zum Beispiel, für ein schematisches Diagramm einer Step-Down-Schaltnetzteil an einer Verbraucherelektronik, Der Konstrukteur sollte in der Lage sein, die Komponenten im Stromkreis von den Komponenten im Steuersignalkreis auf diesem Schaltplan zu unterscheiden. Wenn der Konstrukteur alle Komponenten in diesem Netzteil als Komponenten in einer digitalen Schaltung behandelt, das Problem wird ziemlich ernst sein. Das Schaltnetzteil PCB-Design ist völlig anders als die digitale Schaltung PCB-Design. In digitaler Schaltung, viele digitale Chips können automatisch angeordnet werden durch PCB-Software und die Verbindungsleitungen zwischen den Chips können automatisch durch PCB-Software. Der Schaltnetzteil durch automatisches Setzen funktioniert definitiv nicht richtig. Daher, Konstrukteure müssen das richtige Schaltnetzteil beherrschen und verstehen PCB-Design technische Vorschriften, und natürlich, Sie müssen auch ein klareres Verständnis des technischen Zustandes der Schaltnetzteile auf allen Ebenen haben.

Zweitens die technischen Regeln des Schaltnetzteil-PCB-Designs

Die Kapazität des Bypass-Keramikkondensators sollte nicht zu groß sein, und seine parasitäre Reiheninduktivität sollte minimiert werden. Mehrere Kondensatoren parallel können die Hochfrequenz-Impedanz-Eigenschaften des Kondensators verbessern. Warum ist es so? Dies liegt an den hochfrequenten Filtereigenschaften von Kondensatoren.

Diese Formel zeigt: Verringerung des Abstandes zwischen den Kondensatorstiften (d) und Erhöhung der Querschnittsfläche (A) erhöht die Kapazität des Kondensators selbst

Diese Formel zeigt: Verringerung des Abstandes zwischen den Kondensatorstiften (d) und Erhöhung der Querschnittsfläche (A) erhöht die Kapazität des Kondensators selbst.

Kondensatoren haben normalerweise zwei parasitäre Parameter: Äquivalenter Reihenwiderstand (ESR) und Äquivalenter Reiheninduktivität (ESL).

Die Resonanzfrequenz (fo) eines Kondensators kann aus seiner eigenen Kapazität (c) und äquivalenten Reiheninduktivität (LESL) ermittelt werden.

Die Resonanzfrequenz (fo) eines Kondensators kann aus seiner eigenen Kapazität (c) und äquivalenter Reiheninduktivität (LESL) ermittelt werden.

Wenn die Arbeitsfrequenz eines Kondensators unter fo liegt, nimmt die Kapazitätsimedanz Zc mit dem Anstieg der Frequenz ab; Wenn die Arbeitsfrequenz des Kondensators über fo ist, wird die Kapazitätsimedanz Zc wie eine Induktorimpedanz und steigt mit der Zunahme der Frequenz an; Wenn der Kondensator arbeitet Wenn die Frequenz nahe an fo liegt, ist die Impedanz des Kondensators gleich seinem äquivalenten Reihenwiderstand (RESR).

Elektrolytkondensatoren haben im Allgemeinen eine große Kapazität und eine große äquivalente Serieninduktivität. Aufgrund seiner niedrigen Resonanzfrequenz kann es nur für die Niederfrequenzfilterung verwendet werden.Tantalkondensatoren haben im Allgemeinen eine größere Kapazität und eine kleinere äquivalente Serieninduktivität, so dass ihre Resonanzfrequenz höher als die von Elektrolytkondensatoren ist und in Mittel- und Hochfrequenzfiltern verwendet werden kann. Die Kapazität und die äquivalente Serieninduktivität von Keramikkondensatoren sind im Allgemeinen sehr klein, so dass ihre Resonanzfrequenz viel höher ist als die von Elektrolytkondensatoren und Tantalkondensatoren, so dass sie in Hochfrequenz-Filter- und Bypass-Schaltungen verwendet werden kann. Da die Resonanzfrequenz eines Keramikkondensators mit geringer Kapazität höher ist als die eines Keramikkondensators mit großer Kapazität, können Keramikkondensatoren mit zu hoher Kapazität bei der Auswahl eines Bypass-Kondensators nicht ausgewählt werden. Um die Hochfrequenz-Eigenschaften des Kondensators zu verbessern, können mehrere Kondensatoren mit unterschiedlichen Eigenschaften parallel verwendet werden.

Wenn die Betriebsfrequenz einer Induktivität unter fo liegt, steigt die Impedanz der Induktivität mit der Zunahme der Frequenz; Wenn die Betriebsfrequenz der Induktivität über fo liegt, nimmt die Impedanz der Induktivität mit zunehmender Frequenz ab; Wenn die Betriebsfrequenz des Induktors nahe an fo liegt, ist die Induktorimpedanz gleich ihrem äquivalenten Parallelwiderstand (REPR).

Bei der Anwendung von Schaltnetzteilen sollte die äquivalente Parallelkapazität (CP) des Induktors so gering wie möglich geregelt werden. Gleichzeitig ist zu beachten, dass die Induktivität derselben Induktivität aufgrund unterschiedlicher Spulenstrukturen unterschiedliche äquivalente parallele Kapazitätswerte (CP) erzeugt.

Es zeigt sich, dass die äquivalenten parallelen Kapazitätswerte der beiden Induktivitäten mit gleicher Induktivität tatsächlich zehnmal unterschiedlich sind. Bei der Hochfrequenzfilterung, wenn die äquivalente parallele Kapazität einer Induktivität zu groß ist, fließen hochfrequente Rauschen leicht direkt zur Last durch ihre parallele Kapazität. Eine solche Induktivität verliert auch ihre Hochfrequenzfilterfunktion.

Legen Sie keine Strom- oder Signalspuren auf den Boden.

Das Konzept der Spiegeloberfläche in der elektromagnetischen Theorie wird für Designer eine große Hilfe sein, um das PCB-Designkonzept der Schaltnetzversorgung zu meistern. Szenario, wenn Gleichstrom über eine Bodenebene fließt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Rückgleichstrom am Boden sehr gleichmäßig über den Boden verteilt. Szenario, wenn hochfrequenter Wechselstrom über derselben Formation fließt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Wechselstrom auf der Erdungsebene nur in der Mitte der Erdungsebene fließen und es gibt überhaupt keinen Strom auf beiden Seiten der Erdungsebene.

Der Bereich der hochfrequenten Wechselstromschleife sollte minimiert werden.

Es gibt viele hochfrequente Wechselstromschleifen, die aus Leistungsgeräten in der Schaltung zusammengesetzt sind Netzteil PCB. Wenn diese Schleifen nicht gut behandelt werden, Es wird einen großen Einfluss auf den normalen Betrieb der Stromversorgung haben. Um das elektromagnetische Rauschen zu reduzieren, das durch die hochfrequente Wechselstromschleife erzeugt wird, Der Bereich der Schleife sollte sehr klein gesteuert werden. Wenn der Bereich Ac der hochfrequenten Wechselstromschleife groß ist, Eine große elektromagnetische Störung wird innerhalb und außerhalb der Schleife erzeugt. Wenn der gleiche hochfrequente Wechselstrom, wenn der Schleifenbereich sehr klein ist, Die internen und externen elektromagnetischen Felder der Schleife heben sich gegenseitig auf, und die gesamte Schaltung wird sehr leise.