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El diseño correcto de los PCB es uno de los factores más importantes para el diseño exitoso de la fuente de alimentación. La parte de la fuente de alimentación no aislada es la parte básica del sistema eléctrico. Se puede decir que entender la dirección de la corriente eléctrica y cómo construir un circuito de alta frecuencia es el paso más importante en el diseño de pcb.
Este artículo discute la tecnología de diseño de energía de la parte de alimentación del convertidor de inducción primaria de un solo extremo (sepic) para reducir la presión, aumentar la tensión.
Convertidor Antihipertensivo
En primer lugar, utilizamos un convertidor antihipertensivo con un voltaje de salida inferior al voltaje de entrada. La figura 1 muestra el esquema y el diseño de PCB del convertidor antihipertensivo.
Este esquema simplificado incluye condensadores de entrada y salida, inductores, Transistor de conmutación y diodos de bloqueo.
Durante la conducción del regulador de ancho de pulso (pwm), la corriente fluye a lo largo de la ruta mostrada por la flecha verde, desde el capacitor de entrada hasta el inductor a través del Transistor de conmutación. Durante la desconexión del pwm, la corriente continúa fluyendo a través del sensor a lo largo del camino de la flecha rosa. Esto significa que la salida tiene una corriente de flujo continuo.
La corriente de alta frecuencia de entrada se conecta y desconecta una vez en cada ciclo. La parte más importante de este diseño de segmento de potencia es reducir los circuitos de alta frecuencia. La flecha azul en la parte superior refleja este ciclo. Durante la conducción del transistor, la corriente fluye brevemente al suelo a través del diodos d1. Durante este período, si los condensadores de entrada no están muy cerca unos de otros, esta gran corriente puede causar algunos problemas de diseño.
Asegúrese de que el rastro de la fuente de alimentación o el plano de la fuente de alimentación tengan suficiente ancho para llevar la corriente de la fuente de alimentación. En general, además de los nodos de conmutación, el plano de Potencia debe ser lo más grande posible. En el nodo del interruptor hay una gran señal DV / DT que se puede acoplar al resto del diseño del pcb. Por lo tanto, minimizar su superficie puede lograr un buen diseño. Utilice varios agujeros para conectar los planos de alimentación en diferentes capas. La simple regla general es que cada agujero cruzado (10 mils de perforación) no debe exceder el 1a. Si puedes crear un plano de tierra continuo del tamaño de una placa de pcb, esto ayudará a reducir el ruido y los circuitos de alta frecuencia.
Convertidor de impulso
El convertidor de impulso se utiliza para generar un voltaje de salida más alto a partir de un voltaje de entrada más bajo. Puede usar el mismo proceso que el convertidor paso a paso en el convertidor paso a paso para identificar rutas clave y bucles.
Durante el encendido del pwm, la corriente fluye desde el terminal de entrada hasta el Transistor del interruptor a través del inductor (como se muestra en la flecha verde). Durante este tiempo, la energía se acumula en el inductor y luego se transfiere a la salida cuando el PWM está apagado. ahora la corriente fluye desde la entrada hasta la salida a lo largo de la flecha rosa. Esto significa que la corriente en el lado de entrada es continua. La corriente en la salida es una corriente de interruptor de alta frecuencia. Para minimizar el ruido de alta frecuencia, el bucle mostrado en azul en la imagen debe ser lo más corto posible.
Durante la conducción del transistor, la corriente fluye de la salida al suelo solo brevemente a través del semiconductor. Si el capacitor de salida no desvía correctamente la corriente, puede causar problemas en el diseño de la fuente de alimentación. La tecnología de diseño universal para el convertidor de impulso también se puede aplicar al convertidor de impulso. Minimizar el área del nodo del interruptor y conectarse al plano de tierra con múltiples agujeros.
Convertidor sepic
Se puede utilizar un convertidor sepic cuando el voltaje de entrada es superior o inferior al voltaje de salida. Este convertidor de potencia puede desempeñar un papel de aumento de tensión cuando el voltaje de entrada es inferior a la salida, y puede desempeñar un papel de reducción de tensión cuando el voltaje de entrada es superior a la salida. El circuito utiliza dos inductores o un solo inductor de acoplamiento.
Debido a que hay dos inductores, cada parte del ciclo del interruptor tiene dos rutas de corriente. Durante el encendido del pwm, la corriente fluye a lo largo de la Flecha Verde y acumula energía en el inductor. Cuando el PWM está apagado, la energía se transmite a la salida a través de la ruta de corriente rosa. En este diseño sepic, la corriente de entrada es continua. La salida presenta una corriente de interruptor de alta frecuencia, por lo que es necesario minimizar el circuito. Se recomienda conectar al plano de tierra con un agujero cerca del capacitor de salida. El plano de tierra puede proporcionar una ruta de baja resistencia entre todos los componentes de pcb, reduciendo así el ruido.
Observaciones finales
El diseño del diseño de la fuente de alimentación es una tarea muy difícil. El primer paso es determinar la forma en que la corriente fluye en la fuente de alimentación y luego encontrar y minimizar el circuito de alta frecuencia. A continuación, se utilizan planos de tierra y planos de alimentación para conectar los componentes de PCB de una manera de resistencia muy baja. Asegúrese de que el plano utilizado tenga el ancho suficiente para llevar la corriente del diseño. Los nodos de conmutación de alta frecuencia deben ser lo más pequeños posible para reducir las posibilidades de acoplamiento de ruido a otras señales. Los grandes y continuos planos de tierra que utilizan muchos agujeros para conectar varios dispositivos también pueden ser un buen diseño.
