PCB Teknik - Dolar, destek ve SEPIC dönüştürücüler için PCB tasarımı

Doğru PCB düzeni başarılı bir güç tasarımı için en önemli faktörlerden biridir. Bölünmemiş güç bölümü enerji sisteminin temel binası. Ağımdaki akışın yönünü ve yüksek frekans döngüsünün nasıl in şa edildiğini anlamak PCB tasarımın en önemli adımı kesinlikle.

Bu makale dolar, güç tasarımı tekniklerini, arttırma ve tek sonu ilk induktans dönüştürücü (SEPIC) elektrik bölümü için tartışıyor.

Adı aşağı dönüştürücü

İlk olarak, çıkış voltajı giriş voltajından daha düşük olan bir dolar dönüştürücü kullanırız. Şekil 1, bu dolar dönüştürücünün şematik ve PCB düzenini gösteriyor.

Bu basitleştirilmiş şematik girdi ve çıkış kapasiteleri, induktorlar, transistorları değiştirme ve diodları bloklama içeriyor.

Puls genişlik modulatörünün (PWM) döneminde, yaşıl ok tarafından gösterilen yolun boyunca, giriş kapasitöründen transistor aracılığıyla induktora kadar akışlar. PWM kapalı dönemde, şu anda pembe okların yolunda induktor üzerinden akışmaya devam ediyor. Bu, çıkışın sürekli akışlı bir akışı olduğunu anlamına gelir.

Girdi yüksek frekans akışı her döngüde bir kere kapatılır ve kapatılır. Bu güç bölümünün en önemli kısmı yüksek frekans döngülerini azaltmak. Üst taraftaki mavi ok bu dönüşü yansıtır. Transistor sürecinde, şu anda diode D1'den kısa süre yere gider. Bu sırada, eğer giriş kapasiteleri birbirine çok yakın değilse, bu büyük şu anki ameliyat bazı dizayn sorunlarına sebep olabilir.

Elektrik izlerinin veya elektrik uçağının enerji akışını taşımak için yeterince genişliğinin olduğundan emin olun. Genelde konuşurken, güç uçağı değiştirme düğümü dışında mümkün olduğunca büyük olmalı. Değiştirme düğümünde büyük bir dV/dt sinyali var. Bu PCB düzeninin diğer parçalarına bağlanabilir. Bu yüzden, yüzeysel alanını mümkün olduğunca azaltmak iyi bir tasarım olabilir. Elektrik uçaklarını farklı katlarda bağlamak için birçok vial kullanın. Basit parmağın kuralı, her birinin (10 mil drilling) 1A'den fazlası olmaması. Eğer PCB tahtası kadar büyük bir sürekli toprak uça ğını yaratabilirseniz, gürültü ve yüksek frekans döngülerini azaltmaya yardım eder.

Daha fazla dönüştürücü

En yüksek dönüştürücü düşük bir girdi voltajından daha yüksek çıkış voltajı oluşturmak için kullanılır. Bir dolar dönüştürücüsü gibi aynı süreç kullanabilirsiniz kritik yolları ve döngüleri tanımak için.

Periyoda PWM sırasında, girdi terminallerinden (yeşil okla gösterilen) dönüştürücü transistore (induktor tarafından) akışlar. Bu dönem boyunca enerji indukatörde toplanır, PWM kapatıldığında çıkışa aktarır. Şimdi şu anda, pembe ok boyunca, girişinden çıkışa döner. Bu, girdi tarafındaki akışın sürekli olduğunu anlamına gelir. Çıktıdaki akışma yüksek frekans değiştirme akışı. Yüksek frekans sesini azaltmak için, görüntüde mavi görüntüsü mümkün olduğunca kısa olmalı.

Transistor sürecinde, akışın sadece çıkıştan diode aracılığıyla yere geçer. Eğer bu akışı çıkış kapasitörü tarafından doğru şekilde çekilmezse, elektrik tasarımının sorunlarına sebep olabilir. Dolar dönüştürücüleri için kullanılan genel düzenleme teknikleri de bu artırma dönüştürücüye uygulanabilir. Değiştirme düğüm alanını azaltın ve yeryüzü uçağa bağlanmak için çoklu vial kullanın.

SEPIC dönüştürücü

Girdi voltajı çıkış voltajından daha yüksek veya daha düşük olduğunda, SEPIC dönüştürücü kullanılabilir. Bu tür güç dönüştürücü, girdi voltajı çıktıktan daha düşük olduğunda arttırma rolünü oynayabilir ve girdi voltajı çıktıktan daha yüksek olduğunda aşağı aşağı düşürme rolünü oynayabilir. Bu devre iki induktör veya tek bir bağlantı induktörü kullanır.

Çünkü iki induktor var, değiştirme döngüsünün her parçası için iki akıcı yol var. PWM sırasında, mevcut yeşil ok boyunca akışıyor ve induktörde enerji topluyor. PWM kapatıldığında, enerji pembe ağımdaki yoldan çıkışa aktarılır. Bu SEPIC tasarımında, girdi akışı devam ediyor. Çıkış sonu yüksek frekans değiştirme akışlarını gösterir, bu yüzden döngü küçük olmalı. Yer uça ğı ile bağlantı yapmak için çıkış kapasitesinin yakınlığında bir yol kullanmak tavsiye edildi. Yer uça ğı tüm PCB komponentleri arasında düşük impedans yolunu sağlayabilir, bu yüzden sesi azaltır.

İşaretler dahil

Elektrik dizaynı çok zor bir görev. İlk adım, elektrik teslimatında akışın nasıl geçtiğini ve sonra yüksek frekans döngülerini bulmak ve küçük düşürmek. Sonra, toprak uça ğını ve güç uçağını PCB komponentlerini çok düşük bir impedans şeklinde bağlamak için kullanın. Kullanılan uçağın tasarlanmış akışını taşımak için yeterince genişliğinden emin olun. Yüksek frekans değiştirme düğümü diğer sinyallere bağlanma şansını azaltmak için en küçük olmalı. Çeşitli aygıtlar arasında büyük, sürekli toprak uçaklarını birleştirmek için birçok vial kullanmak da iyi bir tasarım olabilir.