PCB Tecnico - Disposizione PCB del circuito di alimentazione

Il circuito di alimentazione è una parte importante dei prodotti elettronici, la progettazione del circuito stampato dell'alimentazione elettrica è direttamente correlata alle prestazioni del prodotto. Il circuito di alimentazione dei nostri prodotti elettronici comprende principalmente l'alimentazione lineare e l'alimentazione di commutazione ad alta frequenza. Teoricamente parlando, l'alimentazione lineare è l'utente ha bisogno di quanta corrente, l'ingresso dovrebbe fornire quanta corrente; L'alimentazione elettrica di commutazione è l'utente ha bisogno di quanta energia, l'ingresso fornisce quanta energia.

Alimentazione lineare

I dispositivi di alimentazione lineare funzionano in uno stato lineare, come i nostri chip regolatori comunemente usati LM7805, LM317, SPX1117 e così via. La figura 1 qui sotto è il diagramma schematico del circuito di alimentazione di tensione regolato LM7805.

Disposizione PCB del circuito di alimentazione

Figura 1 Schema dell'alimentazione lineare

Come si può vedere dalla figura, l'alimentazione lineare è composta da raddrizzatore, filtro, regolatore di tensione, accumulo di energia e altri componenti funzionali. Allo stesso tempo, l'alimentazione lineare generale è regolatore di tensione di serie e la corrente di uscita è uguale alla corrente in ingresso, I1=I2+I3, I3 è l'estremità di riferimento, la corrente è molto piccola, quindi I1âˆI3. Il motivo per cui parliamo di corrente è che nella progettazione PCB, la larghezza di ogni linea non è impostata casualmente, ma determinata in base alla corrente tra i nodi dei componenti nel diagramma schematico (si prega di fare riferimento a "PCB Design Rame e Platino Spessore, Line Width and Current Relationship Table"). Dimensione corrente, flusso corrente dovrebbe essere chiaro, fare piatto giusto.

Nella progettazione PCB, il layout dei componenti dovrebbe essere compatto, tutte le linee dovrebbero essere il più brevi possibile e i componenti e i cavi dovrebbero essere disposti in base alla relazione funzionale dei componenti nello schema schematico. In questo diagramma di alimentazione elettrica, il raddrizzatore è prima, e poi il filtro, e poi il regolatore di tensione è dopo il filtraggio, e poi il condensatore di accumulo di energia è dopo il regolatore di tensione e solo dopo che il condensatore scorre attraverso il circuito dietro l'elettricità. La figura 2 è il diagramma PCB del diagramma schematico di cui sopra e i due diagrammi sono simili. L'immagine sinistra e quella destra sono un po' diverse. L'alimentazione nell'immagine a sinistra è direttamente al pin di ingresso del chip regolatore di tensione dopo la rettifica e quindi al condensatore regolatore di tensione. L'effetto filtrante del condensatore è molto peggiore e anche l'uscita è problematica. La foto a destra è migliore. Dobbiamo considerare non solo la direzione del flusso dell'alimentatore positivo, ma anche il problema del flusso di ritorno. In generale, la linea elettrica positiva e

la linea di ritorno dovrebbe essere il più vicino possibile l'una all'altra.

Disposizione PCB del circuito di alimentazione

FIG. 2 PCB di alimentazione lineare

Quando progettiamo PCB di potenza lineare, dovremmo anche prestare attenzione al problema di dissipazione del calore del chip regolatore di potenza dell'alimentazione elettrica lineare, come viene il calore, se il chip regolatore di tensione anteriore è 10V, l'uscita è 5V, la corrente di uscita è 500mA, quindi c'è una caduta di tensione di 5V sul chip regolatore, il calore generato è 2.5W; Se la tensione in ingresso è 15V, la caduta di tensione è 10V, il calore generato è 5W, quindi, il nostro bordo deve mettere da parte abbastanza spazio di dissipazione del calore o dissipatore di calore ragionevole secondo il potere di dissipazione del calore. L'alimentazione lineare è generalmente utilizzata nella differenza di pressione è relativamente piccola, la corrente è relativamente piccole occasioni, altrimenti, si prega di utilizzare il circuito di alimentazione dell'interruttore.

Alimentazione di commutazione ad alta frequenza

L'alimentazione elettrica di commutazione è utilizzata per controllare il tubo di commutazione attraverso il circuito per la conduzione ad alta velocità e il taglio, generare la forma d'onda PWM, attraverso l'induttanza e la continuazione del diodo, l'uso della conversione di tensione elettromagnetica. Alimentazione elettrica di commutazione, alta efficienza, piccolo calore, usiamo generalmente il circuito: LM2575, MC34063, SP6659 e così via. L'alimentazione elettrica di commutazione è teoricamente uguale potenza ad entrambe le estremità del circuito, la tensione è inversamente proporzionale, la corrente è inversamente proporzionale.

Progettazione PCB di commutazione dell'alimentazione elettrica, deve prestare attenzione al posto è: l'introduzione della linea di feedback, il diodo è a chi la corrente. Come si può vedere dalla Figura 3, la corrente I2 entra nell'induttore L1 quando U1 è acceso. La caratteristica dell'induttanza è che la corrente che scorre attraverso l'induttore non può improvvisamente essere generata o scomparire. Il cambiamento di corrente nell'induttore ha un processo temporale. Sotto l'effetto della corrente di impulso I2 fluisce attraverso l'induttanza, una parte dell'energia elettrica in energia magnetica, una corrente aumenta gradualmente, ad un certo punto, il circuito di controllo U1 ha spento l'I2, a causa delle caratteristiche della corrente di induttanza non può improvvisamente scomparire, il diodo funziona in questo momento, sostituisce la corrente I2, il cosiddetto diodo a volano, si può vedere che il diodo volante è usato per induttanza, La corrente continua I3 parte dall'estremità negativa di C3, scorre nell'estremità positiva di C3 attraverso D1 e L1, che è equivalente a una pompa. Utilizza l'energia dell'induttore per aumentare la tensione del condensatore C3.

C'è anche il problema del punto di ingresso della linea di feedback di rilevamento della tensione, che dovrebbe essere alimentato nuovamente al posto dopo il filtraggio, altrimenti l'ondulazione della tensione di uscita sarà più grande. Questi due punti sono spesso ignorati da molti progettisti di PCB, che pensano che la stessa rete non sia la stessa dove è collegata, ma in realtà è diversa dove è collegata, il che ha un grande impatto sulle prestazioni. La figura 4 è IL diagramma PCB dell'alimentatore switching LM2575, vediamo dove l'immagine sbagliata è sbagliata.

Perché dobbiamo parlare del principio del diagramma schematico in dettaglio, perché il diagramma schematico contiene molte informazioni sul disegno PCB, come il punto di accesso dei pin dei componenti, le dimensioni attuali della rete di nodi, ecc., vedere chiaramente il diagramma schematico, la progettazione PCB non è un problema. Il circuito LM7805 e LM2575 rappresentano rispettivamente il circuito di layout tipico dell'alimentazione lineare e dell'alimentazione di commutazione, fanno PCB, direttamente secondo il layout e il cablaggio del PCB, ma il prodotto è diverso, il circuito stampato è anche diverso, a seconda della regolazione della situazione reale.

Il principio di tutto il circuito di alimentazione e il modo di layout sono così, e ogni prodotto elettronico è inseparabile dall'alimentazione e dal suo circuito, quindi, imparare attraverso questi due circuiti, l'altro è anche chiaro nel petto.