p>Sama ada melakukan penukaran AC-DC atau DC-DC pada
Papan PCB, penukaran bentangan bekalan kuasa biasa dalam rancangan tenaga tinggi dan mesti dibina dengan berhati-hati. Walaupun sistem ini sangat umum, ia cenderung kepada EMI radiasi disebabkan perubahan cepat dalam tekanan dan semasa menukar. Penjana jarang mampu menyesuaikan rancangan sedia ada kepada sistem baru kerana perubahan kecil dalam satu kawasan boleh mencipta masalah EMI yang sukar untuk dijanjosi. With proper placement selection and penghalaan, bunyi boleh dihentikan daripada menjadi masalah yang signifikan pada output SMPS. Penukar tenaga rendah boleh dibeli sebagai ICs dengan faktor bentuk berbeza, tetapi penukar tegangan tinggi akan perlu dihasilkan dari komponen terpisah pada papan dedikasi. Here are some important SMPS Papan PCB tip bentangan untuk membantu anda menjaga komponen sejuk dan mencegah masalah bunyi dalam sistem anda.
Noise and Thermal Issues in SMPS PCB Board Layout
There is no fix: any SMPS will generate moderate high frequency noise due to the switching action of the transistor driver. Dalam kesan, you are converting low frequency ripple (i.e. from a full wave rectifier during AC-DC conversion) into high frequency switching noise. Walaupun pertukaran ini menghasilkan output DC yang lebih stabil, masih ada dua sumber bunyi yang signifikan: bunyi tukar langsung dari unsur tukar. Bunyi sementara di tempat lain dalam sistem. Bunyi boleh muncul pada output unit SMPS dalam bentuk bunyi yang dilakukan dan radiasi. Walaupun penyebab setiap masalah sukar untuk dijanjosis, dua jenis bunyi boleh dibedakan dengan mudah. Satu cabaran reka lain dalam SMPS Papan PCB bentangan ialah panas yang dijana pada papan. Sementara ini boleh dipengaruhi dengan memilih frekuensi PWM yang betul, cikel tugas dan masa naik, anda masih perlu menggunakan strategi pengurusan panas yang betul di papan. Dengan dua cabaran ini dalam fikiran, mari kita lihat beberapa perincian untuk memperhatikan dalam SMPS Papan PCB layout.
thermal management
An ideal SMPS would dissipate zero power, walaupun pada praktek ini tidak berlaku. Your switching transistors (and the input transformer for AC-DC conversion) will dissipate most of the heat. Walaupun efisiensi boleh mencapai 90% dalam menukar topologi bekalan kuasa, kuasa MOSFET masih boleh hilang banyak panas semasa menukar. Sebuah latihan biasa di sini adalah untuk meletakkan sink panas pada komponen switch kritik. Pastikan sambung semula ke pesawat tanah untuk mencegah EMI baru. Dalam tegangan tinggi/bekalan kuasa semasa tinggi, sink panas ini boleh menjadi cukup besar. Anda boleh meningkatkan kapasitas pendinginan sistem anda dengan memasang peminat pada chassis. Sekali lagi, pastikan mengikuti praktek yang baik untuk memulakan peminat ini untuk mencegah masalah EMI baru.
Beberapa SMPS Papan PCB layout tips
Your layout will help with thermal management to some extent, tetapi ia adalah determinan yang lebih besar terhadap kelemahan EMI. Biasanya, bunyi dilakukan dikendalikan dengan menggunakan penapis EMI pada sirkuit input dan output. Like many EMI problems in high speed/sistem frekuensi tinggi, pengumpulan anda akan menjadi determinan utama dari resistensi terhadap EMI radiasi. Julat frekuensi yang relevan untuk operasi SMPS adalah ~10kHz hingga ~1MHz, jadi EMI radiasi akan mengakibatkan bunyi yang disebabkan. Oleh itu, anda ingin meletakkan pesawat tanah dalam kumpulan langsung di bawah lapisan permukaan, bersama dengan semua komponen kuasa. Ini akan memastikan induksi loop rendah bagi sirkuit permukaan. Setiap isyarat bunyi yang disebabkan menyebarkan ke output biasanya dihapuskan dengan penapisan pada output.
transient ringing
Transients are a more difficult problem to solve because they are related to your stackup, routing, kehadiran vias, dan pemisahan berlebihan/impedance. Seperti pada reka kelajuan tinggi, jangan lalui sebarang tembaga yang membawa isyarat tukar ke ruang dalam pesawat tanah, kerana ia mencipta beberapa jenis struktur antena yang radiasi kuat semasa berlalu. These transients tend to be high frequency (anywhere from 10 to 100 MHz). Masalah dengan bunyi sementara adalah masalah pengurusan impedance. Impedansi tinggi menghasilkan tekanan yang kuat. Komponen patut ditempatkan dengan corak tanah yang betul untuk minimumkan impedance dalam PDN papan. Contoh pads baik dan buruk untuk komponen anda dipaparkan di bawah.
The quality of the components in the layout
In general, don't keep any isolated islands in your layout. Guna kondensator menyambung untuk menyambungkan mana-mana pulau kuasa yang mungkin mengandungi sirkuit kawalan atau komponen pasif kembali ke tanah/pesawat tanah. Dalam kes ini, berhati-hati meletakkan mana-mana botol pada
Papan PCB, kerana anda tidak mahu mencipta ruang atau soket yang tidak disengaja dalam pesawat tanah.
