Diseño electrónico - Diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor del sistema portátil

1. la tecnología correcta de diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor es un paso importante en el desarrollo de dispositivos portátiles.

En el desarrollo actual de la fuente de alimentación del interruptor, la mayoría de los diseñadores eligen adaptadores AC / DC que son fáciles de comprar en el mercado de PCB e instalan varios conjuntos de fuente de alimentación DC directamente en la placa de circuito del sistema. Sin embargo, debido a que la fuente de alimentación del interruptor produce ondas electromagnéticas y afecta el funcionamiento normal de sus productos electrónicos, la tecnología correcta de diseño de PCB de fuente de alimentación se ha vuelto muy importante.

En muchos casos, una fuente de alimentación perfectamente diseñada sobre papel puede no funcionar correctamente durante la puesta en marcha inicial. La razón es que hay muchos problemas en el diseño de PCB de la fuente de alimentación. Por ejemplo, para un esquema de la fuente de alimentación del interruptor antihipertensivo en un dispositivo electrónico de consumo, el diseñador debe ser capaz de distinguir entre los componentes en el circuito de alimentación y los componentes en el circuito de señal de control. Si el diseñador considera que todos los componentes de esta fuente de alimentación son componentes de un circuito digital, el problema será muy grave. El diseño del PCB de la fuente de alimentación del interruptor es completamente diferente del diseño del PCB del circuito digital. En el diseño de circuitos digitales, muchos chips digitales se pueden organizar automáticamente a través del software pcb, y los cables de conexión entre los chips se pueden conectar automáticamente a través del programa pcb. La fuente de alimentación del interruptor configurada a través de la composición tipográfica automática ciertamente no puede funcionar correctamente. Por lo tanto, los diseñadores deben comprender y comprender las reglas técnicas correctas de diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor, y por supuesto, también necesitan comprender más claramente el estado técnico de la fuente de alimentación del interruptor en todos los niveles.

En segundo lugar, las reglas técnicas para el diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor

2.1 La capacidad del Condensadores cerámicos de derivación no debe ser demasiado grande, y su inducción eléctrica parasitaria en serie debe reducirse al mínimo. Varios condensadores paralelos pueden mejorar las características de resistencia de alta frecuencia de los condensadores. ¿¿ por qué es así? Esto se debe a que el capacitor tiene características de filtrado de alta frecuencia.

Esta fórmula muestra que reducir la distancia entre los pines del capacitor (d) y aumentar el área transversal (a) aumentará la capacidad del propio capacitor.

La fórmula muestra que reducir la distancia (d) entre los pines del capacitor y aumentar el área transversal (a) aumentará la capacidad del propio capacitor.

Los condensadores suelen tener dos parámetros parasitarios: resistencia de serie equivalente (esr) e inducción de serie equivalente (esl).

La frecuencia de resonancia (fo) del capacitor se puede obtener de su propio capacitor (c) e inductor de serie equivalente (lesl):

La frecuencia de resonancia (fo) del capacitor se puede obtener de su propio capacitor (c) e inductor de serie equivalente (lesl).

Cuando la frecuencia de funcionamiento del capacitor es inferior a fo, la resistencia del capacitor ZC disminuye con el aumento de la frecuencia; Cuando la frecuencia de funcionamiento del capacitor es superior a fo, la resistencia del capacitor ZC se volverá como la resistencia del inductor y aumentará con el aumento de la frecuencia; Cuando el capacitor funciona con una frecuencia cercana a fo, la resistencia del capacitor es igual a su resistencia de serie equivalente (resr).

Los condensadores electroliticos suelen tener grandes condensadores e inductores de serie equivalentes grandes. Debido a su baja frecuencia de resonancia, solo se puede utilizar para filtrado de baja frecuencia. Los condensadores de tantalio suelen tener condensadores más grandes e inductores de serie equivalentes más pequeños, por lo que su frecuencia de resonancia será mayor que la de los condensadores electroliticos y se pueden utilizar para filtros de media y alta frecuencia. Los condensadores cerámicos y los inductores de serie equivalentes suelen ser pequeños, por lo que su frecuencia de resonancia es mucho mayor que la de los condensadores electroliticos y los condensadores de tantalio, por lo que se pueden utilizar en circuitos de filtrado y derivación de alta frecuencia. Debido a que la frecuencia de resonancia de los condensadores cerámicos de pequeña capacidad será mayor que la frecuencia de resonancia de los condensadores cerámicos de gran capacidad, no se pueden seleccionar Condensadores cerámicos con condensadores de derivación demasiado altos al seleccionar condensadores de derivación. Para mejorar las características de alta frecuencia de los condensadores, se pueden utilizar varios condensadores con diferentes características en paralelo.

Cuando la frecuencia de funcionamiento de la bobina de inducción es inferior a fo, la resistencia de la bobina de inducción aumenta con el aumento de la frecuencia; Cuando la frecuencia de funcionamiento de la bobina de inducción es superior a fo, la resistencia de la bobina de inducción disminuye con el aumento de la frecuencia; Cuando la frecuencia de funcionamiento del sensor está cerca de fo, la resistencia del sensor es igual a su resistencia paralela equivalente (repr).

En la aplicación de la fuente de alimentación del interruptor, el capacitor paralelo equivalente (cp) del inductor debe controlarse lo más pequeño posible. Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que debido a la estructura diferente de la bobina, la inducción de la misma bobina producirá diferentes valores equivalentes de condensadores paralelos (cp).

Se puede ver que el valor de la capacidad paralela equivalente de dos inductores con la misma inducción es en realidad diez veces diferente. En el filtro de alta frecuencia, si el capacitor paralelo equivalente del inductor es demasiado grande, el ruido de alta frecuencia puede fluir fácilmente directamente a la carga a través de su capacitor paralelo. Tal inductor también ha perdido su función de filtrado de alta frecuencia.

2.3 Evite colocar cualquier fuente de alimentación o traza de señal en el suelo.

El concepto de espejo en la teoría electromagnética ayudará mucho a los diseñadores a dominar el concepto de diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor. Escena cuando la corriente continua fluye a través del plano de tierra. En este momento, la corriente continua de retorno en el suelo se distribuye muy uniformemente en el suelo. Escenario cuando la corriente alterna de alta frecuencia fluye por encima de la misma formación. En este momento, la corriente de ca de retorno en el plano de tierra solo puede fluir en medio del plano de tierra, y no hay corriente en absoluto a ambos lados del plano de tierra.

2.4 se debe minimizar el área del Circuito de ca de alta frecuencia.

Hay muchos circuitos de ca de alta frecuencia compuestos por dispositivos de potencia en el PCB de fuente de alimentación del interruptor. Si estos circuitos no se manejan bien, tendrán un gran impacto en el funcionamiento normal de la fuente de alimentación. Para reducir el ruido electromagnético generado por el circuito de ca de alta frecuencia, el área del circuito debe controlarse muy pequeño. Si el área AC del Circuito de ca de alta frecuencia es grande, se producirá una gran interferencia electromagnética dentro y fuera del circuito. Si la misma corriente alterna de alta frecuencia, cuando el área del Circuito está diseñada para ser pequeña, los campos magnéticos internos y externos del circuito se compensarán entre sí y todo el circuito se volverá muy tranquilo.