Pembuatan PCB Ketepatan, PCB Frekuensi Tinggi, PCB Berkelajuan Tinggi, PCB Berbilang Lapisan dan Pemasangan PCB.
Kilang perkhidmatan tersuai PCB & PCBA yang paling boleh dipercayai.
Teknik PCB

Teknik PCB - Sumber kuasa boleh diprogram optimasi untuk reka PCB

Teknik PCB

Teknik PCB - Sumber kuasa boleh diprogram optimasi untuk reka PCB

Sumber kuasa boleh diprogram optimasi untuk reka PCB

2021-10-22
View:485
Author:Downs

Pengurusan kuasa PCB adalah secara umum mengenai semua aspek yang terlibat dalam penyediaan kuasa kepada PCB. Beberapa isu yang biasanya terlibat adalah:

1. Pilih pelbagai penyukar DC-DC untuk menyediakan kuasa kepada PCB;

2. Pembukaan kuasa dan menutup urutan/pengesan;

3. Pemantauan tegangan;

4. Semua di atas.

Dalam artikel ini, pengurusan kuasa hanya ditakrif sebagai: pelaksanaan pengurusan semua kuasa pada PCB (termasuk: penyukar DC-DC, LDO, dll.). Pengurusan kuasa termasuk fungsi berikut: pengurusan pengurus DC-DC pada PCB. Contohnya, pertukaran panas, permulaan lembut, jujukan, pengesan, toleransi dan peraturan; menghasilkan semua keadaan kuasa yang relevan dan isyarat logik kawalan. Contohnya, tetapkan semula generasi isyarat, indikasi kegagalan kuasa (pengawasan) dan pengurusan tekanan. Figure 1 menunjukkan fungsi pengurusan kuasa biasa pada PCB dengan CPU atau mikroprosesor; fungsi kawalan swap-panas/permulaan-lembut digunakan untuk hadapi semasa masuk untuk mengurangkan muatan permulaan bekalan kuasa. Ini adalah fungsi penting bagi PCB yang disisipkan ke dalam substrat aktif (hidup); fungsi urutan kuasa dan pengesan digunakan untuk mengawal bagaimana untuk menyalakan/matikan bekalan kuasa berbilang di bawah premis untuk memenuhi keperluan urutan kuasa-on semua peranti pada PCB. Semua tenaga diawasi untuk ralat (atas/dibawah tenaga) untuk memberi amaran kepada pemproses kegagalan kuasa yang mendekati. Fungsi ini juga dipanggil "fungsi pengawasan".

papan pcb

Apabila pemproses diaktifkan, fungsi generasi semula menyediakan syarat permulaan yang boleh dipercayai untuk pemproses. Beberapa pemproses memerlukan isyarat reset untuk kekal selama beberapa masa selepas semua bekalan kuasa kerja pemproses telah stabil. Ini juga dipanggil tekanan denyut semula. Fungsi generator semula adalah untuk menyimpan pemproses dalam mod reset apabila kuasa gagal untuk mencegah ralat tidak diinginkan dari ingatan flash papan.

Had penyelesaian pengurusan kuasa tradisional

Secara tradisional, setiap fungsi pengurusan kuasa pada PCB dilaksanakan oleh IC berfungsi terpisah. Untuk kombinasi tekanan yang berbeza, ICs ini mempunyai model yang berbeza. Dengan cara ini, terdapat ratusan model IC-fungsi tunggal dari pembuat yang berbeza untuk memenuhi keperluan pengurusan kuasa yang berbeza. Contohnya, untuk memilih model IC generator semula, maklumat berikut mesti disediakan:

1. Bilangan sirkuit tegangan yang IC generator semula perlu memantau;

2. Kombinasi tekanan (3.3, 2.5, 1.2 atau 3.3, 2.5, 1.8, dll.);

3.% tekanan pengesan ralat (3.3V-5%, 3.3V-10%, dll.);

4. Ketepatan (3%, 2%, 1.5%, dll.);

5. Fungsi sambungan denyut ditetapkan semula dikawal oleh kondensator luaran;

6. Input set semula secara manual

Untuk menangani semua perubahan yang mungkin bagi parameter ini, hanya satu generator semula IC, hanya satu pembuat boleh mempunyai ratusan model. Selain itu, jika jurutera perlu mengawasi tekanan lain (mungkin) semasa proses desain, dia mesti memilih produk lain dari model yang berbeza. Sama seperti, banyak IC-fungsi tunggal mempunyai banyak model, seperti pengawal yang boleh ditukar panas, pengurus kuasa, dan monitor/pengesan tegangan, walaupun mereka hanya mempunyai fungsi yang sama dan mempunyai banyak model berdasarkan parameter yang berbeza. Setiap PCB sistem yang terdiri dari PCB berbilang memerlukan kumpulan yang berbeza dari ICs fungsi tunggal ini, yang juga meningkatkan biaya materi.

Kekompleksiti rancangan PCB terus meningkat

Jika penggunaan IC pengurusan kuasa satu-fungsi boleh dikendalikan, maka ia akan menjadi cerita lama. Banyak PCB kini biasanya menggunakan beberapa peranti tenaga berbilang, dan setiap peranti mempunyai urutan kuasa-on yang berbeza. Semakin baik nod proses, semakin rendah tekanan yang diperlukan untuk peranti, tetapi semakin besar arus. Penjana sering perlu guna satu titik muatan setiap bekalan tenaga berbilang IC. Dengan cara ini, jumlah bekalan tenaga yang digunakan pada PCB akan meningkat. Dengan meningkat saluran tenaga bekalan kuasa dan keperluan pengurusan urutan berbilang, pengurusan kuasa menjadi lebih rumit.

Sebagai rancangan PCB menjadi semakin kompleks, penyelesaian pengurusan kuasa tradisional menjadi lebih sukar untuk dicari. Semasa ini, perancang yang menggunakan ICs fungsi tunggal tradisional untuk melaksanakan pengurusan kuasa mungkin perlu berhenti mengawasi tekanan tertentu atau memilih peranti tunggal berbilang untuk setiap fungsi pengurusan kuasa. Dua kaedah berikut tidak disarankan.

1. meningkatkan kawasan PCB dan mengurangkan kepercayaan

Peningkatan bilangan ICs-fungsi tunggal dan sambungan berikutnya tidak hanya meningkatkan kawasan PCB, tetapi juga mengurangkan kepercayaan PCB dari sudut pandang statistik. Contohnya, ia boleh meningkatkan kemungkinan ralat pengumpulan, yang menyebabkan keputusan yang tidak dapat dijangka (pasti buruk).

2. Saluran bekalan kedua dan kompromi rancangan

Jika peranti fungsi tunggal dibeli dari penyedia yang berbeza, ia meningkatkan risiko lambat produksi disebabkan walaupun salah satu peranti tidak berada pada masa. Ini menuju ke permintaan untuk saluran bekalan kedua. Namun, saluran kedua akan mengurangi kesediaan peranti jurutera merancang, sehingga peranti yang tidak tersedia memaksa perancang untuk mengorbankan penyelidikan kesalahan PCB.

Biaya pengumpulan dan ujian adalah proporsional dengan bilangan peranti yang digunakan dalam sistem. Kost unit peranti adalah secara bertentangan dengan kuantiti yang dibeli. Kerana banyak peranti diperlukan dalam sistem tertentu, dan setiap peranti yang diperlukan untuk membina sistem dikurangkan, harga sistem keseluruhan meningkat. Contohnya, jika sistem mempunyai 10 PCB, 1,000 sistem tersebut akan dihasilkan setiap tahun. Jika setiap PCB menggunakan IC-fungsi tunggal untuk melaksanakan pengurusan kuasa, kira-kira 10 ICs-fungsi tunggal yang berbeza diperlukan untuk menyelesaikan rancangan. Permintaan tahunan untuk IC-fungsi tunggal ini adalah 1,000. Harga unit untuk seri 1,000 sudah tentu lebih tinggi daripada harga unit untuk seri 10,000. Oleh itu, biaya penyelesaian pengurusan kuasa terdahulu pasti lebih tinggi daripada yang semua PCB menggunakan IC pengurusan kuasa satu-fungsi yang sama.

Skema pengurusan kuasa tradisional dilaksanakan oleh peranti IC berfungsi tunggal berbilang telah menjadi perkara lama pada tahun 1980-an. Pada masa itu, perancang digital menggunakan gerbang TTL untuk melaksanakan fungsi logik. Sebagaimana kompleksiti PCB meningkat, perancang perlu memilih diantara dua pilihan memilih ASIC-fungsi tetap atau meningkatkan bilangan gerbang TTL yang digunakan. Tidak mengejutkan, bilangan peranti TTL yang digunakan dalam desain sistem meningkat secara dramatik.

Kemunculan peranti logik boleh diprogram (PLD) membolehkan para perancang untuk mencapai lebih banyak fungsi dalam kawasan unit PCB tertentu dan juga pendek masa untuk pasar. Bila bilangan peranti yang digunakan dalam sistem dikurangkan, harga sistem keseluruhan juga dikurangkan. Kerana PLD yang sama boleh digunakan dalam desain berbilang, bilangan peranti yang digunakan dalam sistem dikurangi. Syarikat boleh menjandarkan sejumlah kecil peranti PLD tanpa mengorbankan fungsi yang diperlukan oleh setiap PCB.

Lebih mudah untuk mengendalikan bilangan kecil PLD daripada mengendalikan banyak gerbang TTL. PLD yang sama boleh digunakan untuk desain PCB berbilang, dengan itu mengurangi atau bahkan menghapuskan keperluan saluran bekalan kedua. Penjana boleh guna perisian untuk simulasikan rancangan sebelum merancang papan projek, jadi meningkatkan peluang untuk berjaya. Pada masa ini, penggunaan ICs pengurusan kuasa-fungsi tunggal adalah seperti lama seperti menggunakan gerbang TTL pada masa lalu. Rancang PCB kompleks hari ini memerlukan "pengurusan kuasa PLD". Sebenarnya, penggunaan peranti ini patut menjadi tawaran untuk desain PCB.

Pelakuan pengurusan kuasa PCB biasa menggunakan peranti pengurusan kuasa yang boleh diprogram tunggal. Peranti pengurusan kuasa boleh diprogramkan memerlukan bahagian analog dan digital yang boleh diprogramkan untuk mempermudahkan integrasi peranti pengurusan kuasa multifungsi tunggal tradisional. Penjana boleh konfigur bahagian analog boleh diprogram untuk mengawasi set kombinasi tekanan tanpa perlu menggunakan peranti fungsi tunggal yang dikonfigur secara khusus, diprogram kilang.

Perlu menggunakan bahagian digital yang boleh diprogramkan bagi peranti pengurusan kuasa untuk menentukan logik bagi PCB, logik ini bergabung dengan fungsi pengawasan kuasa yang boleh diprogramkan untuk menyedari seperti penyelesaian semula generasi, kegagalan kuasa mengganggu generasi dan urutan setiap bekalan kuasa. Metodologi rancangan boleh diprogram berdasarkan perisian membolehkan peranti pengurusan kuasa untuk menyediakan berbagai fungsi pengurusan kuasa untuk PCB khusus.