Data PCB - Titik asas bentangan papan PCB bagi penukaran bekalan kuasa

Tukar kusebagaia bekala Papa P(C)B bentagan is an pentunit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada unit descriptipada in lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists lists listsg proses in the pengembangan bagi kusebagaia bekalan produk. Dalam bmana-manaak kes, a kusebagaia bekalan yang is sempurna direka pada paper size May tidak kerja betul semsebagaia awal pengurusan selesai ke bmana-manaak msebagaialah dengan the bentangan bagi the kusebagaia bekalan PCB. The sebagaisebagai titik bagi menukar kusebagaia bekalan PCB bentangan adalah dibinbolehgkan in detail, dan beberapa praktik PCB bentangan cpadakeh adalah diterangkan. Dalam tertib ke menyesuaikan ke the cepat penggantian rhythm bagi elektrpadaik produk, produk desain jurutera adalah lebih bersdanar ke pilih AC/DC penyesuaian yang adalah esebagaiy ke membeli in the psebagaiar dan psebagaiang berbilang set bagi DC kusebagaia bekalan langsung pada the sirkuit papan bagi the sistem. Sejak the elektromagnetik gangguan dijana by the menukar kusebagaia bekalan akan kesan the tidakrmal Opersebagaii bagi unit descriptipada in lists elektrpadaik produk, the betul bentangan bagi the kusebagaia bekalan PCB menjadi sangat penting. The bentangan bagi the menukar kusebagaia bekalan PCB is selesaily berbeza dari the bentangan bagi the digital sirkuit PCB. Dalam digital sirkuit bentangan, banyak digital cip boleh be aukematik diatur melalui PCB papan perisian, dan the menyambung baris antara cip boleh be aukematik tersambung melalui PCB papan perisian. The menukar kusebagaia bekalan dibuang by aukematik tetapan jenis akan pasti tidak kerja betul. Oleh itu, pelancar perlukan ke telah a pasti pemahaman bagi the asas peraturan bagi menukar kuasa bekalan PCB bentangan dan the bekerja prinsip bagi menukar kuasa bekalan.

1. Sebagaias titik bagi Papan PCB bentangan bagi menukar kuasa bekalan

1.1 Karakteristik penapisan frekuensi tinggi

Kapsitasi elektrolitik biasanya mempunyai kapasitasi besar dan induksi seri yang sama besar. Kerana frekuensinya sangat rakhirah, ia hanya boleh digunakan untuk penapisan frekuensi rakhirah. Kpadadensaker tangtal biasanya mempunyai kapasitasi yang lebih besar dan induktansi siri yang bersamaan lebih kecil, jadi frekuensi respadaansi mereka lebih tinggi daripada yang kpadadensaker elektrolitik dan boleh digunakan dalam penapisan frekuensi-tengah dan tinggi. Kpadadensensi dan induktan siri yang sama bagi kpadadensaker keramik biasanya sangat kecil, jadi frekuensi respadaansi mereka jauh lebih tinggi daripada kpadadensaker elektrolitik dan kpadadensatatau tantalum, sehingga mereka boleh digunakan dalam penapisan frekuensi tinggi dan sirkuit bypass. Kerana frekuensi resonan kondensatatau keramik kapasitas kecil lebih tinggi daripada kondensaker keramik kapasitas besar, apabila memilih kondensaker bypass, kondensaker keramik dengan kapasitas terlalu tinggi tidak dapat dipilih. Untuk meningkatkan ciri-ciri frekuensi tinggi kondensaker, kondensaker berbilang dengan ciri-ciri berbeza boleh digunakan secara selari. Figure 3 menunjukkan kesan peningkatan impedance selepas sejumlah kondensaker dengan ciri-ciri berbeza disambung secara selari. Titik as as bentangan kuasa 1 Kapansansansi kapasitatau keramik bypass tidak sepatutnya terlalu besar, dan induktan seri parasitiknya sepatutnya sebanyak mungkin. Multiple kondensakers in selari boleh meningkatkan the frekuensi tinggi impedance characteristics bagi the kondensaker.

1.2 Karakteristik penapisan frekuensi tinggi indukker

Dalam bekalan kuasa tukar, Cp induktatau patut dikawal sebanyak mungkin. Pada masa yang sama, perlu dikatakan bahawa induktan induktan yang sama akan mempunyai nilai Cp yang berbeza disebabkan struktur koil berbeza, dan induktan induktan yang sama akan mempunyai nilai Cp yang berbeza di bawah dua struktur koil berbeza. 5 pusingan indukker berturut-turut cedera. Nilai Cp bagi struktur kokel ini adalah 1/5 kapasitasi selari (C) yang sama dengan kokel pusingan. Pemanginan 5 pusingan indukker adalah luka dalam urutan salib. Di mana angin 4 dan 5 ditempatkan diantara angin 1, 2, dan 3, dan angin 1 dan 5 sangat dekat bersama-sama, Cp yang diunit description in listsilkan oleh struktur koil ini adalah dua kali nilai C bagi koil 1 pusingan. Ia boleh dilihat bahawa nilai Cp bagi dua indukker dengan induktan yang sama sebenarnya beberapa kali berbeza. Dalam penapisan frekuensi tinggi, jika nilai Cp bagi indukker terlalu besar, bunyi frekuensi tinggi akan mudah dipasang secara langsung ke muatan melalui Cp. Dalamdukker seperti ini juga kehilangan fungsi penapisan frekuensi tinggi. Di papan PCB, Vin dijalankan melalui L untuk memuatkan ((RL)) dengan cara yang berbeza. Untuk mengurangi Cp indukker, dua pin indukker perlu disimpan sejauh mungkin. Jejak dari tiang positjika Vin ke RL dan tiang negatjika Vin ke RL seharusnya sekuat mungkin, kapasitas paralel parasit indukker seharusnya sebanyak mungkin, dan semakin jauh jarak antara tiang indukker, semakin baik.

1. 3 Permukaan cermin

Konsep permukaan cermin dalam teori elektromagnetik akan sangat membantu bagi desainer untuk menguasai bentangan PCB untuk menukar bekalan kuasa. Skenario apabila semasa DC mengalir di atas pesawat tanah. Semasa DC yang dikembalikan pada untukmasi kini sangat sama dibahagikan di seluruh untukmasi. Skenario apabila arus frekuensi tinggi mengalir di atas untukmasi yang sama. Pada masa ini, arus bertukar kembali di tanah hanya boleh mengalir di tengah-tengah tanah dan tiada arus di kedua-dua sisi tanah. Penjana pesawat tanah patut cuba untuk menghindari meletakkan mana-mana bekalan kuasa atau isyarat pada pesawat tanah. Apabila kabel di lapisan tanah menghancurkan seluruh gelung frekuensi tinggi, sirkuit akan mengunit description in listsilkan radiasi gelombang elektromagnetik yang kuat dan menghancurkan operasi tidakrmal peranti elektronik yang mengelilingi. Janganlah meletakkan sebarang kuasa atau jejak isyarat pada pesawat tanah.

1.4 Gelung frekuensi tinggi

Terdapat banyak gelung frekuensi tinggi yang terdiri dari peranti kuasa dalam bekalan kuasa tukar. Jika "loop" tidak dikakhiralikan dengan betul, ia akan mempunyai kesan besar pada operasi tidakrmal bekalan kuasa. Untuk mengurangi bunyi gelombang elektromagnetik yang dijana oleh gelombang frekuensi tinggi, kawasan gelombang patut dikawal sangat kecil. Gelung semasa frekuensi tinggi mempunyai kawasan besar, yang akan mengunit description in listsilkan gangguan elektromagnetik kuat di dalam dan diluar gelung. Untuk semasa frekuensi tinggi yang sama, apabila kawasan loop direka untuk sangat kecil, medan elektromagnetik dalaman dan luaran loop membatalkan satu sama lain keluar, dan seluruh sirkuit akan menjadi sangat tenang. The adalaha bagi the frekuensi tinggi loop patut be minimum as much as mungkin.

1.5 Meletakkan Laluan dan Pad

Banyak desainer suka meletakkan banyak kunci di bawah papan PCB berbilang lapisan. Namun, perlu menghindari meletakkan terlalu banyak laluan pada laluan kembali frekuensi tinggi semasa. Jika tidak, jejak semasa frekuensi tinggi di tanah akan rosak. Jika beberapa tetapiang mesti ditempatkan pada laluan semasa frekuensi tinggi, ruang boleh ditinggalkan diantara butang untuk semasa frekuensi tinggi untuk berlalu dengan lancar. Melalui penempatan seharusnya tidak mengganggu aliran arus frekuensi tinggi di atas pesawat tanah, dan desainer juga perlu sedar bahawa bentuk pad berbeza akan mengunit description in listsilkan inductans seri berbeza. . Pemasangan kapasiker bypass juga mempertimbangkan nilai induksi sirinya. Kondensaker Bypass mesti kondensaker keramik dengan impedance rakhirah dan ESL rendah. Tetapi jika kondensaker keramik kualiti tinggi ditempatkan dengan cara yang salah pada PCB, fungsi penapisan frekuensi tinggi akan hilang.

1.6 Output DC Kuasa

Banyak bekalan kuasa menukar mempunyai muatan jauh dari port keluarput bekalan kuasa. Untuk mengelakkan gangguan turun elektromagnetik disebabkan oleh bekalan kuasa sendiri atau peranti elektronik sekeliling ke kawat output, kawat kuasa output mesti sangat dekat untuk minimumkan kawasan loop semasa output.

1.7 Pemisahan lapisan tanah pada papan sistem

Papan sistem generasi baru produk elektronik akan mempunyai sirkuit analog, sirkuit digital, dan menukar sirkuit bekalan kuasa pada masa yang sama. Untuk mengurangi kesan menukar bunyi bekalan kuasa pada sirkuit analog dan digital sensitjika, sering diperlukan untuk memisahkan pesawat tanah sirkuit yang berbeza. Jika PCB berbilang lapisan digunakan, lapisan tanah sirkuit berbeza boleh dipisahkan oleh lapisan PCB berbeza. Jika seluruh produk hanya mempunyai satu lapisan tanah, sama ada ia adalah pemisahan lapisan tanah pada papan PCB berbilang lapisan atau pemisahan lapisan tanah pada papan PCB satu lapisan, lapisan tanah sirkuit berbeza patut disambung ke lapisan tanah bekalan kuasa menukar melalui satu titik. Tujuh sirkuit berbeza di papan sistem memerlukan pesawat tanah berbeza, dan pesawat tanah papan PCB berbeza disambung ke pesawat tanah kuasa melalui satu titik.

2. Conkeh bentangan PCB bagi penukaran bekalan kuasa

Raka seharusnya boleh membezakan kompsatun dalam sirkuit kuasa dan kompsatun dalam sirkuit isyarat kawalan pada diagram sirkuit ini. Jika desainer memperlakukan semua komponen dalam bekalan kuasa seolah-olah mereka berada dalam sirkuit digital, masalah agak serius. Biasanya, pertama-tama perlu tahu laluan arus frekuensi tinggi bekalan kuasa dan untuk membezakan antara sirkuit kawalan isyarat kecil dan komponen sirkuit kuasa dan jejak mereka. Secara umum, litar kuasa bekalan kuasa terutabanyaka termasuk kondensaker penapis input, kondensaker penapis output, indukker penapis, dan FET kuasa atas dan rendah. Sirkuit kawalan terutabanyaka termasuk cip kawalan PWMCommentComment, kondensaker bypass, sirkuit tali bot, resisker pembahagi tekanan balas balik, dan sirkuit pembayaran balas balik.

2.1 Bentangan PCB bagi litar bekalan kuasa

Tempatkan dan laluan yang betul bagi komponen kuasa pada PCB akan menentukan sama ada keseluruhan bekalan kuasa berfungsi dengan betul. Para peranbolehg mesti mempunyai pemahaman tertentu tentang tenaga dan bentuk gelombang semasa pada peranti kuasa tukar. Bentuk gelombang semasa dan tegangan bagi komponen sirkuit kuasa bekalan kuasa berkelak-turun. Oleh kerana aliran semasa dari kondensaker penapis input ((Cin)), FET bahagian atas ((S1)), dan FET bahagian akhir F ((S2)) aliran dengan frekuensi tinggi dan nilai puncak tinggi, Cin-S1-S2 Kawasan loop yang terbentuk patut diminumkan. Pada the same time, the loop adalaha bentuk by S2, L, dan the output penapis kondensaker ((Cout)) patut juga be minimumd. Jika desainer tidak membuat sirkuit kuasa PCB menurut titik yang diterangkan dalam buku ini, ia mungkin akan membuat bekalan kuasa PCB dipaparkan dalam net 19. Terdapat banyak ralat dalam bentangan PCB: kerana Cin mempunyai ESL besar, nilai tinggi Cin Kemampuan penapisan frekuensi pada dasarnya hilang; kedua, kawasan loop Cin-S1-S2 dan S1- LCout terlalu besar, dan bunyi elektromagnetik yang dijana akan menyebabkan gangguan besar pada bekalan kuasa sendiri dan sirkuit periferik; ketiga, pad L Jika ia terlalu dekat, Cp akan terlalu besar dan fungsi penapisan frekuensi tinggi akan dikurangkan; keempat, pemimpin pad Cout terlalu panjang, menyebabkan FSL terlalu besar dan kehilangan garis penapisan frekuensi tinggi. Kawasan loop Cin-S1-S2 dan S2- L- Cout telah dikawal. Titik sambungan antara sumber S1, pembuangan S2, dan L adalah satu pokengan pad tembaga. Kerana tekanan di persimpangan ini adalah frekuensi tinggi, S1, S2 dan L perlu sangat dekat bersama. Walaupun tiada semasa frekuensi tinggi puncak pada jejak antara L dan Cout, jejak yang lebih luas boleh mengurangkan kehilangan impedance DC dan meningkatkan efisiensi bekalan kuasa. Jika kos membenarkan, bekalan kuasa boleh digunakan pada PCB dua sisi dengan pesawat tanah di satu sisi, tetapi perhatian mesti diberikan untuk menghindari garis kuasa dan isyarat di pesawat tanah. Kondensaker keramik ditambah ke port input dan output bekalan kuasa untuk meningkatkan prestasi penapisan frekuensi tinggi bekalan kuasa.

2.2 Bentangan PCB bagi litar kawalan kuasa

Bentangan papan sirkuit kawalan kuasa PCB juga sangat penting. Bentangan yang tidak masuk akal akan menyebabkan pemindahan dan oscilasi voltas output bekalan kuasa. Sirkuit kawalan patut ditempatkan di sisi sirkuit kuasa, bukan di tengah loop AC frekuensi tinggi. Kondensaker bypass seharusnya sebanyak mungkin kepada Vcc dan pin tanah (((GND))) cip. Penolak pembahagi balas juga ditempatkan dekat cip. Gelung dari cip memdanu ke FET juga perlu dikurangkan sebanyak mungkin, dan gelung sirkuit memdanu dari cip kawalan ke FET atas dan bawah sepatutnya dikurangkan sebanyak mungkin.

2.3 Tukar conkeh bentangan bekalan kuasa PCB 1

Pengawal PWM dengan kos rendah (model Semtech SCIIO4A) digunakan dalam bekalan kuasa ini. Lapisan bawah papan PCB adalah pesawat tanah lengkap. Tiada pemisahan antara pesawat kuasa dan pesawat kawalan pada PCB ini. Boleh dilihat bahawa litar kuasa bekalan kuasa terdiri dari soket input (hujung kiri atas papan PCB) melalui kondensator penapis input (C1, (C2),), S1, S2, (L1), dan kondensator penapis output (C10, C11, C12, C13), sehingga soket output (hujung kanan bawah papan PCB). SC1104A ditempatkan di ujung kiri bawah papan PCB. Oleh kerana arus litar kuasa tidak melewati litar kawalan pada kapal tanah, ia tidak perlu untuk memisahkan litar kawalan kapal tanah dari kapal tanah litar kuasa. Jika the input soket is ditempatkan on the rendaher kiri end bagi the Papan PCB, the kuasa sirkuit semasa akan langsung pass melalui the kawalan sirkuit on the ground pesawat, dan it is diperlukan to terpisah the dua.

2.4 Tukar contoh bentangan bekalan kuasa PCB 2

Bekal kuasa penukaran langkah-bawah lain, bekalan kuasa boleh menukar voltaj input 12V ke voltaj output 3.3V, dan arus output boleh mencapai 3A. Pemegang kuasa terpasang (Semtech model SC4519) digunakan pada bekalan kuasa ini. Jenis pengawal ini mengintegrasikan tabung kuasa dalam cip pengawal kuasa. Sumber kuasa seperti ini sangat mudah dan khususnya sesuai untuk produk elektronik pengguna seperti pemain DVD portboleh, ADSL, dan kotak set-atas. Seperti contoh sebelumnya, untuk bekalan kuasa tukar sederhana ini, titik berikut juga perlu diperhatikan dalam bentangan PCB.

1) Kawasan loop ditutup oleh kondensator penapis input (((C3))), pin mendarat (GND) SC4519, dan D2 mesti kecil. Dalami bermakna C3 dan D2 mesti sangat dekat dengan SC4519.

2) Pesawat tanah sirkuit kuasa terpisah dan pesawat tanah sirkuit kawal boleh digunakan. Komponen yang disambung ke lapisan tanah kuasa termasuk soket input ((VIN)), soket output ((VOUT)), kondensator penapis input (C3), dan kondensator penapis output (C2), D2, SC4519. Komponen yang disambung ke tanah kawalan termasuk resisten pembahagi voltaj output (R1, R2), sirkuit kompensasi feedback (R3, C4, C3,), benarkan soket ((EN)), dan soket sinkronisasi ((SYNC)).

3) Tambah a lubang dekat the mendarat pin bagi SC4519 to sambung the mendarat Lapisan bagi the kuasa sirkuit dengan the mendarat Lapisan bagi the kawalan isyarat sirkuit at a tunggal titik. The bentangan diagram bagi the atas Lapisan bagi the kuasa bekalan Papan PCB. Dalam tertib to mudah the reader's bawahstdaning, the kuasa ground pesawat dan the kawalan isyarat ground pesawat adalah mewakili by berbeza Warna. Di sini the input sokets adalah tempatd on the top bagi the PCB, dan the output sokets adalah ditempatkan on the bawah bagi the PCB. The penapis induktor (L1) is ditempatkan on the kiri side bagi the Papan PCB dan tutup to the kuasa ground pesawat, sementara the feedback kompensasi sirkuit (R3, C4, C5), yang is lebih sensitif to bunyi, is ditempatkan on the kanan side bagi the Papan PCB dan tutup to the kawalan isyarat ground pesawat. D2 is sangat tutup to unit synonyms untuk matching user input 3 dan 4 bagi SC4519. The bentangan diagram bagi the rendaher Lapisan bagi the kuasa Papan PCB.