Tin tức về PCB - Thiết kế PCB cung cấp điện chuyển mạch nhúng

Trong thiết kế của bất kỳ nguồn điện chuyển mạch, thiết kế vật lý của bảng mạch PCB là liên kết cuối cùng. Nếu không được thiết kế đúng cách, PCB có thể phát ra quá nhiều nhiễu điện từ, khiến nguồn điện hoạt động không ổn định. Là một nhà thiết kế, bạn phải hiểu cách thức hoạt động vật lý của mạch và thiết kế PCB chất lượng cao.

Bộ nguồn chuyển mạch chứa tín hiệu tần số cao. Bất kỳ dòng in nào trên PCB có thể được sử dụng làm ăng-ten. Chiều dài và chiều rộng của dòng in sẽ ảnh hưởng đến trở kháng và độ tự cảm của nó, do đó ảnh hưởng đến phản ứng tần số. Ngay cả các dòng in đi qua tín hiệu DC cũng có thể được ghép nối với tín hiệu tần số vô tuyến từ các dòng in liền kề và gây ra các vấn đề về mạch (hoặc thậm chí phát ra tín hiệu gây nhiễu một lần nữa). Do đó, tất cả các đường dây in đi qua dòng điện xoay chiều nên được thiết kế càng ngắn và rộng càng tốt, có nghĩa là tất cả các bộ phận được kết nối với đường dây in và các đường dây điện khác phải được đặt rất gần nhau. Chiều dài của dòng in tỷ lệ thuận với điện cảm và trở kháng của nó, và chiều rộng tỷ lệ nghịch với điện cảm và trở kháng của dòng in. Độ dài phản ánh bước sóng đáp ứng của hàng in. Chiều dài càng dài, đường in càng ít thường xuyên gửi và nhận sóng điện từ và nó có thể phát ra nhiều năng lượng RF hơn. Chọn MOSFET phù hợp để thiết kế công tắc nguồn hoặc chức năng chỉnh lưu đồng bộ cũng giúp giảm nhiễu điện từ. Khi thiết bị MOSFET bị mất điện, Câ¼ossâ1/4 thấp (như FDS6690A) có thể làm giảm nhiễu gai. Cấu trúc vòng lặp hiện tại của ba nguồn cung cấp chuyển mạch chính, chú ý đến sự khác biệt của chúng. Mỗi nguồn chuyển mạch có bốn vòng hiện tại và các vòng này tương đối độc lập. Trên PCB được bố trí tốt, thứ tự quan trọng như sau: Công tắc nguồn AC Mạch đầu ra Bộ chỉnh lưu mạch AC Nguồn tín hiệu đầu vào mạch AC Mạch đầu ra Vòng lặp dòng tải Nguồn tín hiệu đầu vào và vòng lặp dòng tải đầu ra thường không có vấn đề gì. Dạng sóng hiện tại trong các mạch này là sự chồng chất của dòng điện DC lớn và dòng điện AC nhỏ. Hai vòng lặp này thường yêu cầu các bộ lọc đặc biệt để ngăn tiếng ồn AC rò rỉ vào môi trường xung quanh. Các vòng đầu vào và đầu ra hiện tại chỉ có thể được kết nối với nguồn điện từ các đầu cuối của tụ điện lọc tương ứng. Mạch đầu vào sạc tụ điện đầu vào bằng dòng điện DC gần đúng, nhưng không cung cấp xung dòng điện tần số cao cần thiết để chuyển đổi nguồn điện. tụ điện lọc chủ yếu đóng vai trò của bộ lưu trữ năng lượng băng thông rộng; Tương tự, tụ điện lọc đầu ra cũng được sử dụng để lưu trữ năng lượng tần số cao từ bộ chỉnh lưu đầu ra trong khi loại bỏ năng lượng DC từ vòng tải đầu ra. Do đó, đầu vào và đầu ra của tụ điện lọc là rất quan trọng. Nếu kết nối giữa mạch đầu vào/đầu ra và mạch công tắc nguồn/chỉnh lưu không thể được kết nối trực tiếp với đầu cuối của tụ điện, năng lượng AC sẽ "chảy" qua tụ điện bộ lọc đầu vào hoặc đầu ra và tỏa ra môi trường. Dạng sóng hiện tại của hai chế độ hoạt động PWM cơ bản tạo ra dạng sóng hiện tại hài hòa cao hơn nhiều so với tần số chuyển đổi. Mạch AC của công tắc nguồn và bộ chỉnh lưu chứa dạng sóng dòng hình thang biên độ cao. Các thành phần hài hòa trong các dạng sóng này rất cao và tần số của chúng lớn hơn nhiều so với tần số cơ bản của công tắc. Biên độ đỉnh của các dòng điện xoay chiều này có thể lên tới 5 lần biên độ dòng điện DC đầu vào/đầu ra liên tục. Thời gian chuyển đổi thường là khoảng 50ns. Hai mạch này dễ gây nhiễu điện từ nhất. Nhà thiết kế phải bố trí các mạch AC này trước khi định tuyến các dòng in khác trong nguồn điện. Ba thành phần chính của mỗi mạch (tụ điện lọc, công tắc nguồn hoặc chỉnh lưu, cuộn cảm hoặc máy biến áp) nên được đặt cạnh nhau và điều chỉnh. Định vị các thành phần sao cho đường dẫn dòng điện giữa chúng ngắn nhất có thể để đảm bảo rút ngắn chiều dài của đường dẫn dòng điện. Các dòng in trong các mạch này cũng có tác động lớn nhất đến hiệu quả đo của bộ chuyển đổi. Chọn gói như DPAK hoặc SO-8 có thể truyền tín hiệu trong khi tản nhiệt. Sản phẩm của Fairchild và các nhà cung cấp khác có thể kết hợp tản nhiệt và truyền tín hiệu. Nối đất rất quan trọng Nối đất là nhánh dưới cùng của vòng lặp hiện tại đã thảo luận trước đó, nhưng nó đóng một vai trò quan trọng như một điểm tham chiếu chung cho mạch. Do đó, vị trí của các đường nối đất nên được xem xét cẩn thận khi bố trí. Trộn các mặt đất khác nhau có thể dẫn đến hoạt động không ổn định của nguồn điện. Ba sơ đồ nối đất chính cho cấu trúc nguồn chuyển mạch. Thiết kế phải đảm bảo rằng một "điểm kiểm soát" khác được xem xét. Nó là một điểm nối được kết nối với IC điều khiển và tất cả các yếu tố thụ động liên quan và rất nhạy cảm. Do đó, nó chỉ có thể được đặt sau khi các mạch AC khác được sắp xếp. Điều khiển các điểm mà mặt đất được kết nối với các mặt đất khác là rất đặc biệt. Thông thường, điểm kết nối nằm ở đầu chung của tất cả các thành phần của IC điều khiển cảm ứng điện áp nhỏ. Các điểm kết nối này bao gồm đầu chung của điện trở nhạy cảm hiện tại trong bộ chuyển đổi công tắc chế độ hiện tại và đầu dưới của bộ chia điện áp điện trở đầu ra. Chức năng của nó là thiết lập Kelvin tiếng ồn thấp giữa các yếu tố nhạy cảm và đầu vào nhạy cảm với lỗi điện áp hoặc khuếch đại dòng điện. Kết nối Nếu mặt đất điều khiển được kết nối với bất kỳ điểm nào khác, tiếng ồn tạo ra trong các vòng lặp bổ sung này sẽ chồng lên tín hiệu điều khiển, điều này sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của mạch tích hợp điều khiển. Các nhà thiết kế phải đảm bảo rằng mỗi thiết bị đầu cuối mặt đất hiện tại lớn sử dụng một dòng in ngắn và rộng nhất có thể. Thông thường, thiết bị đầu cuối chung của tụ điện lọc phải là điểm kết nối duy nhất để ghép nối các điểm nối khác với mặt đất AC hiện tại lớn. Nút AC cao áp Có một nút trong mỗi nguồn chuyển mạch

Trên đây là giới thiệu về thiết kế PCB cung cấp năng lượng chuyển mạch nhúng. Ipcb cũng được cung cấp cho các nhà sản xuất PCB và công nghệ sản xuất PCB.