Teknik PCB - Bentangan PCB bagi litar bekalan kuasa

Sirkuit bekalan kuasa adalah bahagian penting produk elektronik, bekalan kuasa desain papan sirkuit cetak secara langsung berkaitan dengan prestasi produk. Sirkuit kuasa produk elektronik kita terutamanya termasuk bekalan kuasa linear dan bekalan kuasa bertukar frekuensi tinggi. Secara teori, bekalan kuasa linear adalah pengguna memerlukan berapa banyak semasa, input sepatutnya menyediakan berapa banyak semasa; Tukar bekalan kuasa adalah pengguna memerlukan berapa banyak kuasa, input menyediakan berapa banyak kuasa.

Sumber kuasa linear

Peranti kuasa bekalan kuasa linear berfungsi dalam keadaan linear, seperti cip pengatur biasa kita digunakan LM7805, LM317, SPX1117 dan sebagainya. Gambar 1 di bawah adalah diagram skematik sirkuit bekalan kuasa voltas terkawal LM7805.

Bentangan PCB bagi litar bekalan kuasa

FIG. 1 Diagram skematik bekalan kuasa linear

Seperti yang boleh dilihat dari angka, bekalan kuasa linear terdiri dari penyesuaian, penapis, pengatur tegangan, penyimpanan tenaga dan komponen fungsi lain. Pada masa yang sama, bekalan kuasa linear umum adalah pengatur tegangan siri, dan arus output sama dengan arus input, I1=I2+I3, I3 adalah akhir rujukan, arus sangat kecil, jadi I1 â'I3. Alasan mengapa kita bercakap tentang semasa adalah bahawa dalam rancangan PCB, lebar setiap baris tidak ditetapkan secara rawak, tetapi ditentukan mengikut semasa antara nod komponen dalam diagram skematik (sila rujuk ke "PCB Design Copper and Platinum Thickness, Line Width and Current Relationship Table"). Saiz semasa, aliran semasa sepatutnya bersih, buat plat dengan betul.

Dalam rancangan PCB, bentangan komponen sepatutnya kompak, semua baris sepatutnya pendek yang mungkin, dan komponen dan kabel sepatutnya diatur mengikut hubungan fungsi komponen dalam diagram skematik. Dalam diagram bekalan kuasa ini, penyesuaian adalah pertama, kemudian penapis, dan kemudian pengatur tegangan adalah selepas penapis, dan kemudian kondensator penyimpanan tenaga adalah selepas pengatur tegangan, dan hanya selepas kondensator mengalir melalui sirkuit di belakang elektrik. Figur 2 adalah diagram PCB bagi diagram skematik di atas, dan kedua-dua diagram adalah sama. Gambar kiri dan gambar kanan sedikit berbeza. Sumber kuasa dalam gambar kiri adalah langsung ke pin input cip pengatur tegangan selepas penyesuaian, dan kemudian kondensator pengatur tegangan. Kesan penapisan kondensator jauh lebih teruk, dan output juga problematik. Gambar di sebelah kanan lebih baik. Kita perlu mempertimbangkan bukan hanya arah aliran bekalan kuasa positif, tetapi juga masalah aliran belakang. Secara umum, garis kuasa positif dan

garis aliran belakang sepatutnya sebanyak mungkin.

Bentangan PCB bagi litar bekalan kuasa

FIG. 2 PCB bekalan kuasa linear

Apabila merancang PCB kuasa linear, kita juga perlu memperhatikan masalah penyebaran panas cip pengatur kuasa bekalan kuasa linear, bagaimana panas datang, jika cip pengatur tegangan depan adalah 10V, output adalah 5V, arus output adalah 500mA, kemudian terdapat titik tegangan 5V pada cip pengatur, panas yang dijana adalah 2.5W; Jika tekanan input adalah 15V, tekanan jatuh adalah 10V, panas yang dihasilkan adalah 5W, oleh itu, papan kita adalah untuk meletakkan asid cukup ruang penyebaran panas atau sink panas yang masuk akal menurut kuasa penyebaran panas. Sumber tenaga linear biasanya digunakan dalam perbezaan tekanan adalah relatif kecil, semasa adalah kadar-kadar relatif kecil, jika tidak, sila gunakan sirkuit bekalan tenaga tukar.

Sumber kuasa tukar frekuensi tinggi

Penukaran bekalan kuasa digunakan untuk mengawal tabung penukaran melalui sirkuit untuk kondukti kelajuan tinggi dan memotong, menghasilkan bentuk gelombang PWM, melalui induktan dan lanjutan diod, penggunaan penukaran voltaj elektromagnetik. Mengubah kuasa bekalan kuasa, efisiensi tinggi, panas kecil, kita biasanya menggunakan litar: LM2575, MC34063, SP6659 dan sebagainya. Mengubah bekalan kuasa secara teori sama kuasa pada kedua-dua hujung litar, tenaga adalah berbalik proporsional, arus adalah berbalik proporsional.

Menukar rancangan PCB bekalan kuasa, perlu memperhatikan tempat ini adalah: pengalaman baris balas balik, diod adalah kepada siapa semasa. Seperti yang boleh dilihat dari Gambar 3, I2 semasa memasuki induktor L1 apabila U1 menyala. Karakteristik induktan adalah bahawa semasa mengalir melalui induktor tidak boleh secara tiba-tiba dijana atau hilang. Perubahan semasa dalam induktor mempunyai proses masa. Di bawah kesan aliran J2 semasa denyut melalui induktan, sebahagian tenaga elektrik ke tenaga magnetik, semasa semasa meningkat secara perlahan-lahan, pada suatu titik, litar kawalan U1 mematikan I2, disebabkan ciri-ciri semasa induktan tidak boleh tiba-tiba hilang, kerja diod pada masa ini, ia menggantikan I2 semasa, disebut diod roda-lalat, - ia boleh dilihat bahawa dioda roda terbang digunakan untuk induksi, arus terus I3 bermula dari hujung negatif C3, mengalir ke hujung positif C3 melalui D1 dan L1, yang sama dengan pompa. Ia menggunakan tenaga induktor untuk meningkatkan tenaga kondensator C3.

Terdapat juga masalah titik input bagi garis balas balik pengesan tekanan, yang seharusnya dimakan kembali ke tempat selepas penapisan, jika tidak tekanan output akan lebih besar. Kedua titik ini sering diabaikan oleh ramai desainer PCB, yang berfikir rangkaian yang sama tidak sama di mana ia disambung, tetapi sebenarnya, ia berbeza di mana ia disambung, yang mempunyai kesan besar pada prestasi. Figure 4 adalah diagram PCB LM2575 menukar bekalan kuasa, kita lihat di mana gambar yang salah salah.

Mengapa kita perlu bercakap tentang prinsip diagram skematik secara terperinci, kerana diagram skematik mengandungi banyak maklumat lukisan PCB, seperti titik akses pins komponen, saiz semasa rangkaian nod, dll., lihat diagram skematik dengan jelas, reka PCB bukan masalah. Sirkuit LM7805 dan LM2575 berdasarkan mewakili sirkuit bentangan biasa bekalan kuasa linear dan tukar bekalan kuasa, lakukan PCB, secara langsung mengikut kedua bentangan PCB dan kawat, tetapi produk berbeza, papan sirkuit juga berbeza, mengikut penyesuaian keadaan sebenar.

Prinsip seluruh sirkuit bekalan kuasa dan cara bentangan adalah begitu, dan setiap produk elektronik tidak boleh dipisahkan dari bekalan kuasa dan sirkuitnya, oleh itu, belajar melalui dua sirkuit ini, yang lain juga jelas di dada.