전자 설계 - 휴대용 시스템 스위치 전원 PCB 설계

1.올바른 스위치 전원 PCB 설계 기술은 휴대용 장치 개발의 중요한 단계입니다

현재 스위치 전원 개발에서 설계자들은 대부분 PCB 시장에서 쉽게 구입할 수 있는 AC/DC 어댑터를 선택하고 여러 대의 DC 전원을 시스템의 회로 기판에 직접 설치합니다.그러나 전원을 끄면 전자파가 발생하여 전자 제품의 정상적인 작동에 영향을 미치기 때문에 올바른 전원 PCB 설계 기술이 중요합니다.

대부분의 경우 용지에 완벽하게 설계된 전원 공급 장치가 처음 디버깅하는 동안 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.전원 공급 장치의 PCB 설계에 많은 문제가 있기 때문입니다.예를 들어, 소비자 전자 장치의 강압 스위치 전원 다이어그램의 경우 설계자는 이 다이어그램에서 전원 회로의 부품과 제어 신호 회로의 부품을 구분할 수 있어야 합니다.설계자가 이 전원 공급 장치의 모든 구성 요소를 디지털 회로의 구성 요소로 간주하면 문제가 심각합니다.전원 스위치 PCB는 디지털 회로 PCB와 완전히 다르게 설계되었습니다.디지털 회로 레이아웃에서 많은 디지털 칩은 PCB 소프트웨어를 통해 자동으로 정렬될 수 있으며 칩 사이의 연결선은 PCB 프로그램을 통해 자동으로 연결될 수 있습니다.자동 식자기로 식자를 하는 스위치는 전원이 정상적으로 작동하지 않을 것이다.그러므로 설계자는 정확한 스위치전원 PCB 설계기술규칙을 장악하고 리해해야 한다. 물론 그들도 스위치전원의 각 차원의 기술상황을 더욱 똑똑히 료해해야 한다.

2. 스위치 전원 PCB 설계의 기술 규칙

2.1 바이패스 세라믹 콘덴서의 용량이 너무 크면 안 되고 기생 직렬 전기 감응은 최대한 줄여야 한다.여러 개의 병렬 콘덴서는 콘덴서의 고주파 임피던스 특성을 개선할 수 있다.왜 그래요?콘덴서의 고주파 필터 특성 때문이다.

이 공식은 콘덴서 핀 사이의 거리 (d) 를 줄이고 횡단 면적 (A) 을 늘리면 콘덴서 자체의 콘덴서가 증가한다는 것을 보여줍니다.

이 공식은 콘덴서 핀 사이의 거리 (d) 를 줄이고 횡단 면적 (A) 을 늘리면 콘덴서 자체의 용량이 증가한다는 것을 보여줍니다.

콘덴서에는 일반적으로 두 개의 기생 매개변수가 있다: 등가 직렬 저항 (ESR) 과 등가 직렬 감지 (ESL).

콘덴서의 공명 주파수 (fo) 는 자체 커패시터 (c) 및 동등한 직렬 감지 (LESL) 에서 얻을 수 있습니다.

콘덴서의 공명 주파수 (fo) 는 자체 커패시터 (c) 및 동등한 직렬 감지 (LESL) 에서 얻을 수 있습니다.

콘덴서의 작동 주파수가 fo보다 낮을 때, 콘덴서 임피던스 Zc는 주파수가 증가함에 따라 감소한다;콘덴서의 작동 주파수가 fo보다 높을 때 콘덴서 임피던스 Zc는 센서 임피던스처럼 변하고 주파수가 증가함에 따라 증가합니다.콘덴서가 작동할 때 주파수가 fo에 가까울 때 콘덴서의 임피던스는 동등한 직렬 저항(RESR)과 같습니다.

전해 콘덴서는 일반적으로 큰 용량과 큰 등효 직렬 전감을 가지고 있다.공명 주파수가 낮기 때문에 저주파 필터에만 사용할 수 있습니다.탄탈륨 전기 용기는 일반적으로 비교적 큰 용량과 비교적 작은 등효 직렬 감각을 가지고 있기 때문에 그 공명 주파수는 전해 콘덴서보다 높을 것이며, 중고주파 필터에 사용할 수 있다.세라믹 콘덴서의 커패시터와 등가 직렬 감지는 일반적으로 매우 작기 때문에 전해 콘덴서와 탄탈럼 용기보다 공명 주파수가 훨씬 높기 때문에 고주파 필터와 우회 회로에 사용할 수 있다.소용량 세라믹 콘덴서의 공명 주파수는 대용량 세라믹 콘덴서보다 높기 때문에 바이패스 콘덴서를 선택할 때 콘덴서가 너무 높은 세라믹 콘덴서를 선택할 수 없다.콘덴서의 고주파 특성을 높이기 위해 서로 다른 특성을 가진 여러 콘덴서를 병렬로 사용할 수 있다.

전감의 작업 주파수가 fo보다 낮을 때 전감의 저항은 주파수가 증가함에 따라 증가한다.전감의 작업 주파수가 fo보다 높을 때 전감의 저항은 주파수가 증가함에 따라 감소한다.센서의 작동 주파수가 fo에 가까우면 센서 임피던스는 동등한 병렬 저항(REPR)과 같습니다.

스위치 전원의 응용에서 가능한 한 센서의 등효 병렬 용량을 제어해야 한다.동시에 코일 구조가 다르기 때문에 같은 센싱의 센싱은 다른 동등한 병렬 커패시터 값 (CP) 을 생성한다는 점에 유의해야 합니다.

같은 감각을 가진 두 센서의 등효 병렬 커패시터 값은 실제로 10배 차이가 난다는 것을 알 수 있다.고주파 필터에서, 만약 센서의 등효 병렬 커패시터가 너무 크다면, 고주파 소음은 그 병렬 커패시터를 통해 직접 부하로 흘러가기 쉽다.이러한 감전도 고주파 필터 기능을 잃었다.

2.3 바닥에 전원이나 신호 흔적선을 두지 않는다.

전자기 이론에서 거울의 개념은 설계자가 전원을 스위치하는 PCB 설계 개념을 파악하는 데 도움이 될 것이다.직류 전류가 접지 평면을 통과할 때의 장면.이때 지면의 반환 직류 전류는 지면에 매우 고르게 분포한다.고주파 교류전기가 같은 지층 위에서 흐를 때의 상황.이때 접지 평면의 반환 교류 전류는 접지 평면의 중간에서만 흐르고 접지 표면의 양쪽에는 전류가 전혀 없다.

2.4 고주파 교류 회로의 면적은 최대한 줄여야 한다.

스위치 전원 공급 장치 PCB에는 전원 공급 장치로 구성된 고주파 AC 회로가 많이 있습니다.이러한 회로가 제대로 작동하지 않으면 전원 공급 장치의 작동에 큰 영향을 미칩니다.고주파 교류 회로에서 발생하는 전자기 소음을 줄이기 위해서 회로의 면적은 아주 작게 통제해야 한다.고주파 AC 회로의 Ac 면적이 크면 회로 안팎에서 큰 전자기 간섭이 발생합니다.만약 같은 고주파 교류 전류가 있다면, 회로 면적이 매우 시간 동안 설계되면, 회로의 내부와 외부 전자장은 서로 상쇄되고, 전체 회로는 매우 조용해질 것이다.