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1. Fundamental PunAs principales Pertenecer
1.1 característicComo del filtro de alta frecuencia del cEndensador
Los cEndensadores electrolíticos suelen tener grYes cEndensadores e En el interiorducAres de serie Iguales. Debido a su baja frecuencia resEnante, sólo se puede utilizar para el filtrado de baja frecuencia. Los cEndensadores de tantalio suelen tener un cEndensador más grYe y una Inductancia de serie equivalente más pequeña, por lo que su frecuencia de resEnancia es Quizás.or que la del CEndensador electrolítico, por lo que pueden ser utilizados para el filtrado de alta frecuencia. El cEndensador cerámico y la Inductancia equivalente en serie sEn generalmente muy pequeños, por lo que su frecuencia de resEnancia es Muyo mayor que el CEndensador electrolítico y el cEndensador de tantalio, por lo que se puede utilizar en el filtro de alta frecuencia y el Circumfluenceo de derivación. Debido a que la frecuencia de resEnancia del cEndensador cerámico de pequeño cEndensador es mayor que la del cEndensador cerámico de gran capacidad, el cEndensador cerámico de alA cEndensador No. se puede seleccionar cuYo se selecciona el condensador de derivación. Con el fin de mejorar lComo característicComo de alta frecuencia de los condensadores, se pueden utilizar varios condensadores con dSierentes característicComo en paralelo. La figura 3 muestra el efecA de la mejora de la impedancia después de la derivación de varios condensadores con diferentes característicComo. El punA básico de la dSí.posición de la fuente de alimentación 1 La CapacItancia del condensador cerámico de derivación no deSí. ser demComoiado grYe, su Inductancia parComoItaria en serie deSí. ser lo más pequeña posible. Múltiples condensadores de derivación pueden mejorar lComo característicComo de impedancia de alta frecuencia de los condensadores.
1.2........ característicComo del filtro de alta frecuencia de Inductancia
En la fuente de alimentación de conmutación, el CP del InducAr deSí. Controlarse lo más pequeño posible. Al mSí.mo tiempo, deSí. tenerse en cuenta que la Inductancia de la mSí.ma Inductancia tTerminaciónrá diferentes valores de CP debido a diferentes estructurComo de bobina, y la Inductancia de la mSí.ma Inductancia tTerminaciónrá diferentes valores de CP bajo dos estructuras de bobina diferentes. Los InducAres se enrollan en 5..... vueltas. El valor CP de la estructura de la bobina es 1 / 5 de la Capacitancia paralela equivalente (c) de la bobina de giro. Las bobinas de 5 vueltas de la bobina de reactancia se enrollan en orden cruzado. CuYo las bobinas 4.... y 5 se coloSí, claro. entre las bobinas 1, 2 y 3 y las bobinas 1 y 5 están muy cerca, el CP generado por esta estructura de bobina es el doble del valor C de la bobina de 1 vuelta. Se puede ver que los valores de CP de los dos InducAres con la mSí.ma Inductancia son en realidad varias veces diferentes. En el filtrado de alta frecuencia, si el valor de CP del InducAr es demasiado grYe, el ruido de alta frecuencia se acoplará fácilmente a la carga a través de CP. Este InducAr también pierde su función de filtrado de alta frecuencia. En el Placa de Circumfluenceo impreso, vin se encamina a la carga ((derecha)) de diferentes maneras a través de l. Para reducir la CP del InducAr, los dos Pines del InducAr deSí.n mantenerse lo más alejados posible. Las trazas del Polo positivo de vin a RL y del polo negativo de vin a RL deSí.n ser lo más cerSí, claro.as posible, la Capacitancia parasitaria de derivación del InducAr deSí. ser lo más pequeña posible y la dSí.tancia entre las almohadillas de los Pines del inducAr deSí. ser lo más larga posible.
1.3 espejo
El ConcepTambién de espejo en la teoría electromagnética ayudará a los dSí.eñadores a dominar el dSí.eño de Placa de Circumfluenceo impreso de la fuente de alimentación de conmutación. Corriente directa que fluye a través del plano de tierra. La corriente directa de reArno en la Paramación se dSí.tribuye ahora muy uniParamemente por Ada la Paramación. Una corriente de alta frecuencia que fluye a través de la mSí.ma Paramación. En este momenA, la corriente alterna de reArno en el suelo sólo puede fluir en el medio del suelo, y no hay corriente en ambos lados del suelo. En la medida de lo posible, el dSí.eñador del plano de puesta a tierra deSí. evitar colocar cualquier fuente de alimentación o traza de señal en el plano de puesta a tierra. Una vez que el cCapazado en el suelo destruye Ado el Circumfluenceo de alta frecuencia, el Circumfluenceo producirá una fuerte radiación electromagnética y destruirá el funcionamienA Típico de los equipos electrónicos circundantes. Evite colocar cualquier fuente de alimentación o traza de señal en el plano de tierra.
1.4 Circumfluenceos de alta frecuencia
Hay Muyos Circumfluenceos de alta frecuencia que consSí.ten en dSí.positivos de potencia en la fuente de alimentación de conmutación. Si el Circumfluenceo no se maneja CorrecA.amente, tTerminaciónrá un Influenciao significativo en el funcionamienA Típico de la fuente de alimentación. Con el fin de reducir el ruido electromagnético producido por el bucle de alta frecuencia, el área del bucle deSí. ser muy pequeña. El área del bucle de corriente de alta frecuencia es grYe, puede producir una fuerte interferencia electromagnética dentro y fuera del bucle. Para la misma corriente de alta frecuencia, cuYo el área del bucle es muy pequeña, los campos electromagnéticos internos y externos del bucle se Cancelaran entre sí, Ado el Circumfluenceo se vuelve muy silencioso. El área del bucle de alta frecuencia deSí. ser lo más pequeña posible.
1.5 colocación de orificios y almohadillas
A muchos diseñadores les gusta colocar muchos a través de agujeros bajo Placa de Circumfluenceo impreso multicapa. Sin embargo, es necesario evitar colocar demasiadas rutas en las rutas de reArno de corriente de alta frecuencia. De lo contrario, el rastro de corriente de alta frecuencia en el suelo se dañará. Si algunos de los orificios deSí.n colocarse en la trayecAria de corriente de alta frecuencia, se puede dejar espacio entre los orificios para que la corriente de alta frecuencia pase suavemente. La disposición del orificio no deSí. interferir con la corriente de alta frecuencia en el plano de puesta a tierra, y el diseñador deSí. ser consciente de que diferentes formas de almohadilla producirán diferentes Inductores de serie. La disposición del condensador de derivación también tiene en cuenta su Inductancia en serie. Los condensadores de derivación deSí.n ser Condensadores cerámicos de baja impedancia y bajo ESL. Sin embargo, si el condensador cerámico de alta calidad se coloca incorrectamente en el Placa de Circumfluenceo impreso, su función de filtrado de alta frecuencia desapSí.cerá.
1.6. potencia de salida DC
MucSí. fuentes de alimentación de conmutación tienen una carga lejos del puerto de salida de la fuente de alimentación. Para evitar la interferencia electromagnética descendente causada por la propia fuente de alimentación o los dispositivos electrónicos circundantes en el cabLiderazgoo de salida, el cableado de la fuente de alimentación de salida deSí. estar muy cerca para minimizar el área del bucle de corriente de salida.
1.7. separación de los estratos de puesta a tierra a bordo del sistema
El tablero del sistema de la nueva generación de Productosos electrónicos tendrá Circumfluenceos analógicos, Digitales y de conmutación. Para reducir la influencia del ruido de la fuente de alimentación de conmutación en los Circumfluenceos analógicos y Digitales sensibles, es necesario separar los planos de puesta a tierra de los diferentes Circumfluenceos. Si se utilizan Placa de Circumfluenceo impreso multicapa, las capas de tierra de diferentes Circumfluenceos pueden separarse de diferentes capas de Placa de Circumfluenceo impreso. Si todo el producto tiene una sola capa de puesta a tierra, ya sea en la separación de la capa de puesta a tierra de Placa de Circumfluenceo impreso multicapa o en la separación de la capa de puesta a tierra de Placa de Circumfluenceo impreso monocapa, la capa de puesta a tierra de diferentes Circumfluenceos se c1.ctará a la capa de puesta a tierra de la fuente de alimentación de conmutación a través de un solo punto. Siete Circumfluenceos diferentes en el tablero del sistema requieren diferentes planos de puesta a tierra, y el suelo de diferentes Placa de Circumfluenceo impreso está c1.ctado al plano de puesta a tierra de la fuente de alimentación a través de un solo punto.
2. Ejemplo de diseño de Placa de Circumfluenceo impreso para la fuente de alimentación de conmutación
El diseñador deSí. ser capaz de distinguir entre los Componenteses del Circuito de alimentación y los componentes del Circuito de señal de Control en el Diagrama esquemáticoa del Circumfluenceo. Si los diseñadores tratan todos los componentes de la fuente de alimentación como componentes en Circumfluenceos Digitales, el Problemaa es bastante grave. En general, en primer lugar, es necesario conocer la trayectoria de corriente de alta frecuencia de la fuente de alimentación y distinguir el Circumfluenceo de Control de señales pequeñas del Circuito de alimentación y su trayectoria. En general, el Circumfluenceo de alimentación de la fuente de alimentación incluye principalmente condensador de filtro de entrada, condensador de filtro de salida e Inductancia de filtro, as í como Transistores de efecto de campo de potencia superior e inferior. El circuito de Control incluye principalmente el Patatas fritas de Control Modulación del ancho de pulso, el condensador de derivación, el circuito de arranque automático, la resistencia de División de tensión de retroalimentación y el circuito de compensación de retroalimentación.
2.1 diseño de Placa de circuito impreso del Circuito de alimentación
La colocación y el cableado adecuados de los componentes de potencia en el Placa de circuito impreso determinarán si toda la Potencia funciona correctamente. En primer lugar, el diseñador deSí. tener una cierta comprensión de la forma de onda de tensión y corriente en el equipo de conmutación. Las formas de onda de corriente y tensión de los componentes del Circuito de alimentación de conmutación Buck. Dado que la corriente fluye a través de la corriente alterna con alta frecuencia y pico desde el condensador de filtro de entrada (CIN), el Transistores de efecto de campo superior ((S1)) y el Transistores de efecto de campo final F ((S2)), el área de bucle formada por CIN - S1 - s2 deSí. minimizarse. El área de bucle formada por S2, L y el condensador de filtro de salida (cSal.) también deSí. minimizarse. Si el diseñador no hace Placa de circuito impreso de circuito de potencia de acuerdo con los puntos clave descritos en este libro, puede hacer PCB de potencia como se muestra en la red 19.. En segundo lugar, el área de los bucles CIN - S1 - s2 y S1 lcout es demasiado grYe, por lo que el ruido electromagnético causará una gran interferencia en la fuente de alimentación y el circuito periférico. En tercer lugar, si la almohadilla l está demasiado cerca, CP será demasiado grYe y su función de filtrado de alta frecuencia disminuirá. En cuarto lugar, los cables de la almohadilla de Corte son demasiado largos, lo que resulta en un FSL demasiado grYe y la pérdida de líneas de filtro de alta frecuencia. El área de los anillos CIN - S1 - s2 y S2 - L - cout ha sido Controlada. El punto de conexión entre la fuente de S1, el drenaje de S2 y l es una sola almohadilla de cobre. Dado que el voltaje en la Unión es de alta frecuencia, S1, S2 y L necesitan estar muy cerca. Aunque no hay pico de corriente de alta frecuencia en la traza entre l y cout, una traza más amplia puede reducir la pérdida de impedancia DC y mejorar la eficiencia de la fuente de alimentación. Si el Gastoso lo permite, la fuente de alimentación se puede utilizar en PCB de doble cara con un plano de tierra en un lado, pero se deSí. tener cuidado de evitar la línea de alimentación y la línea de señal en el plano de tierra. El condensador cerámico se añade a los puertos de entrada y salida de la fuente de alimentación para mejorar el rendimiento del filtro de alta frecuencia.
2.2 diseño de PCB del Circuito de Control de potencia
El diseño del PCB del Circuito de Control de potencia también es muy Importantee. Una disposición irrazonable causará la deriva y oscilación del voltaje de salida de la fuente de alimentación. El circuito de Control deSí. colocarse en un lado del Circuito de alimentación, no en el centro del Circuito de corriente alterna de alta frecuencia. El condensador de derivación deSí. estar lo más cerca posible del VCC del CHIP y del Pin de tierra (gnd). Las resistencias divisorias de retroalimentación también se coloSí, claro. cerca del Patatas fritas. El circuito de conducción del Patatas fritas al FET también deSí. ser lo más corto posible, y el circuito de conducción del Patatas fritas de Control al FET superior e inferior deSí. ser lo más corto posible.
2.3 ejemplo de diseño de PCB de la fuente de alimentación de conmutación 1
Esta fuente de alimentación utiliza Controlador Modulación del ancho de pulso de bajo costo (Modeloo semtech sciio4a). La capa inferior del PCB es un plano de tierra completo. No hay separación entre el plano de potencia y el plano de Control en el PCB. Se puede ver que el circuito de alimentación de la fuente de alimentación consiste en un enchufe de entrada (extremo superior izquierdo del tablero de PCB) a través de condensadores de filtro de entrada (C1, (C2), S1, S2, (L1)) y condensadores de filtro de salida (C10, C11, C12, C13) Sí.ta el enchufe de salida (extremo inferior derecho del sustrato de PCB). El sc1104a se encuentra en el extremo inferior izquierdo del tablero de PCB. Dado que la corriente del Circuito de alimentación no pasa por el circuito de Control en el plano de puesta a tierra, no es necesario separar el plano de puesta a tierra del Circuito de Control del plano de puesta a tierra del Circuito de alimentación. Si el enchufe de entrada se coloca en el extremo inferior izquierdo del PCB, la corriente del Circuito de alimentación pasará directamente a través del Circuito de Control en el plano de puesta a tierra, que necesita ser separado.
2.4 ejemplo de diseño de PCB para la fuente de alimentación de conmutación 2
Otra fuente de alimentación de conmutación reductora de tensión, esta fuente de alimentación puede Conversiónir la tensión de entrada de 12v a la tensión de salida de 3,3v, la corriente de salida puede llegar a 3A. Esta fuente de alimentación utiliza un Controlador de potencia integrado (Modeloo semtech sc4519). El Controlador integra el tubo de potencia en el Patatas fritas controlador de potencia. Esta fuente de alimentación es muy Fácil de entender, especialmente para reproductores de DVD de vídeo digital portátiles, ADSL y stb y otros productos electrónicos de consumo. Al igual que en el ejemplo anterior, para esta fuente de alimentación de conmutación Fácil de entender, también deSí. tenerse en cuenta lo siguiente en el diseño de PCB.
El área de bucle rodeada por el condensador de filtro de entrada (((C3))), el pin de tierra (gnd) del sc4519 y D2 deSí. ser muy pequeña. Esto significa que C3 y D2 deSí.n estar muy cerca del sc4519.
Se puede utilizar un plano de puesta a tierra de circuito de alimentación separado y un circuito de control de puesta a tierra. Los componentes conectados al suelo de la fuente de alimentación incluyen un enchufe de entrada (vin), un enchufe de salida (vout), un condensador de filtro de entrada (C3) y un condensador de filtro de salida (C2), D2, sc4519. Los componentes conectados al suelo de control incluyen resistencias de División de tensión de salida (R1, R2), circuitos de compensación de retroalimentación (R3, Cuarto componente del complemento, C3), enchufes habilitantes (en) y enchufes sincrónicos (Sync).
3) Añadir a Agujero CerSí, claro.o Este Tierraing pin Pertenecer Sc4519 to Conexión Este Tierraing Capa Pertenecer Este Poder circuit Tener Este Tierraing Capa Pertenecer Este control Señal circuit at a Sólo uno Apuntar. Este Diseño Diagrama esquemático Pertenecer Este Arriba Capa Pertenecer Este Poder Suministro PCB Board. In Orden to Promover Este Lector AbajostYing, Este Poder Tierra Avión Y Este control Señal Tierra Avión Sí. Representative Aprobación Diferente Color. Aquí está. Este Entrada Sockets Sí. Colocación on Este Top Pertenecer Este PCB, Y Este Salida Sockets Sí. Posiciónd on Este Bottom Pertenecer Este PCB. Este Filtro inductor (L1) is Colocación on Este Izquierda Lado Pertenecer Este PCB Board Y Cerrar to Este Poder Tierra Avión, Aunque Este Retroalimentación Compensación circuit (R3, Cuarto componente del complemento, C5), ¿Cuál? is Más Sensible to Ruido, is Colocación on Este Justificable Lado Pertenecer Este PCB Board Y Cerrar to Este control Señal Tierra Avión. D2 is Muy Cerrar to Pin 3 Y 4 Pertenecer Sc4519. Este Diseño Diagrama esquemático Pertenecer Este Bajaer Capa Pertenecer Este Poder PCB Board.
