Tgħallem dawn iż-żewġ ċirkwiti, id-disinn tal-PCB mhuwiex diffiċli!

Għaliex titgħallem id-disinn taċ-ċirkwit tal-enerġija
Iċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija huwa parti importanti ta' prodott elettroniku, id-disinn taċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija huwa direttament relatat mal-prestazzjoni tal-prodott.

Klassifikazzjoni taċ-ċirkwiti tal-provvista tal-enerġija
Iċ-ċirkwiti tal-enerġija tal-prodotti elettroniċi tagħna jinkludu prinċipalment provvisti tal-enerġija lineari u provvisti tal-enerġija ta' swiċċjar ta' frekwenza għolja. Fit-teorija, il-provvista tal-enerġija lineari hija kemm kurrent jeħtieġ l-utent, l-input se jipprovdi kemm kurrent; Il-provvista tal-enerġija ta' swiċċjar hija kemm enerġija jeħtieġ l-utent, u kemm enerġija hija pprovduta fit-tarf tal-input.
Dijagramma skematika taċ-ċirkwit lineari tal-provvista tal-enerġija
Apparati tal-enerġija lineari jaħdmu fi stat lineari, bħaċ-ċipep tar-regolatur tal-vultaġġ li jintużaw b'mod komuni tagħna LM7805, LM317, SPX1117 u oħrajn. Il-Figura 1 hawn taħt hija d-dijagramma skematika taċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija regolata LM7805.

Figura 1 Dijagramma skematika ta' provvista ta' enerġija lineari
Mill-figura jidher li l-provvista tal-enerġija lineari hija magħmula minn komponenti funzjonali bħar-rettifika, il-filtrazzjoni, ir-regolazzjoni tal-vultaġġ u l-ħażna tal-enerġija. Fl-istess ħin, il-provvista tal-enerġija lineari ġenerali hija provvista tal-enerġija b'regolazzjoni tal-vultaġġ f'serje, il-kurrent tal-ħruġ huwa ugwali għall-kurrent tad-dħul, I1=I2+I3, I3 huwa t-tarf ta' referenza, il-kurrent huwa żgħir ħafna, għalhekk I1≈I3. Għaliex irridu nitkellmu dwar il-kurrent, minħabba d-disinn tal-PCB, il-wisa' ta' kull linja mhix issettjata b'mod każwali, għandha tiġi ddeterminata skont id-daqs tal-kurrent bejn in-nodi fl-iskema. Id-daqs tal-kurrent u l-fluss tal-kurrent għandhom ikunu ċari biex il-bord ikun perfett.

Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija lineari
Meta tiddisinja l-PCB, it-tqassim tal-komponenti għandu jkun kompatt, il-konnessjonijiet kollha għandhom ikunu qosra kemm jista' jkun, u l-komponenti u l-linji għandhom ikunu mqassma skont ir-relazzjoni funzjonali tal-komponenti skematiċi. Din id-dijagramma tal-provvista tal-enerġija hija l-ewwel rettifika, u mbagħad il-filtrazzjoni, il-filtrazzjoni hija r-regolazzjoni tal-vultaġġ, ir-regolazzjoni tal-vultaġġ hija l-kapaċitatur tal-ħażna tal-enerġija, wara li jiċċirkola l-elettriku għaċ-ċirkwit li jmiss.

Figura 2 hija d-dijagramma tal-PCB tad-dijagramma skematika ta' hawn fuq, u ż-żewġ dijagrammi huma simili. L-istampa tax-xellug u l-istampa tal-lemin huma xi ftit differenti, il-provvista tal-enerġija fl-istampa tax-xellug hija direttament għas-sieq tad-dħul taċ-ċippa tar-regolatur tal-vultaġġ wara r-rettifika, u mbagħad il-kapaċitatur tar-regolatur tal-vultaġġ, fejn l-effett tal-filtrazzjoni tal-kapaċitatur huwa ħafna agħar, u l-output huwa wkoll problematiku. L-istampa fuq il-lemin hija waħda tajba. M'għandniex nikkunsidraw biss il-fluss tal-problema tal-provvista tal-enerġija pożittiva, iżda rridu nikkunsidraw ukoll il-problema tal-backflow, b'mod ġenerali, il-linja tal-enerġija pożittiva u l-linja tal-backflow tal-art għandhom ikunu kemm jista' jkun qrib xulxin.

Figura 2 Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija lineari
Meta niddisinjaw il-PCB tal-provvista tal-enerġija lineari, għandna nagħtu kas ukoll tal-problema tad-dissipazzjoni tas-sħana taċ-ċippa tar-regolatur tal-enerġija tal-provvista tal-enerġija lineari, kif tiġi s-sħana, jekk it-tarf ta' quddiem taċ-ċippa tar-regolatur tal-vultaġġ huwa 10V, it-tarf tal-ħruġ huwa 5V, u l-kurrent tal-ħruġ huwa 500mA, allura hemm tnaqqis fil-vultaġġ ta' 5V fuq iċ-ċippa tar-regolatur, u s-sħana ġġenerata hija 2.5W; Jekk il-vultaġġ tad-dħul huwa 15V, it-tnaqqis fil-vultaġġ huwa 10V, u s-sħana ġġenerata hija 5W, għalhekk, irridu nwarrbu biżżejjed spazju għad-dissipazzjoni tas-sħana jew sink tas-sħana raġonevoli skont il-qawwa tad-dissipazzjoni tas-sħana. Il-provvista tal-enerġija lineari ġeneralment tintuża f'sitwazzjonijiet fejn id-differenza fil-pressjoni hija relattivament żgħira u l-kurrent huwa relattivament żgħir, inkella, jekk jogħġbok uża ċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija li swiċċja.

Eżempju skematiku taċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar ta' frekwenza għolja
Il-provvista tal-enerġija li swiċċja hija l-użu taċ-ċirkwit biex tikkontrolla t-tubu tal-iswiċċjar għal veloċità għolja mixgħula u mitfija, tiġġenera forma ta' mewġa PWM, permezz tal-induttur u d-dijodu tal-kurrent kontinwu, l-użu tal-konverżjoni elettromanjetika tal-mod biex tirregola l-vultaġġ. Provvista tal-enerġija li swiċċja, effiċjenza għolja, sħana baxxa, ġeneralment nużaw iċ-ċirkwit: LM2575, MC34063, SP6659 u oħrajn. Fit-teorija, il-provvista tal-enerġija li swiċċja hija ugwali fiż-żewġt itruf taċ-ċirkwit, il-vultaġġ huwa inversament proporzjonali, u l-kurrent huwa inversament proporzjonali.

Figura 3 Dijagramma skematika taċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar LM2575
Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar
Meta tkun qed tiddisinja l-PCB tal-provvista tal-enerġija li swiċċja, huwa meħtieġ li tingħata attenzjoni lil: il-punt tad-dħul tal-linja ta' feedback u d-dijodu tal-kurrent kontinwu huma dawk li għalihom jingħata l-kurrent kontinwu. Kif jidher mill-Figura 3, meta U1 jinxtegħel, il-kurrent I2 jidħol fl-induttur L1. Il-karatteristika tal-induttur hija li meta l-kurrent jiċċirkola mill-induttur, ma jistax jiġi ġġenerat f'daqqa, u lanqas ma jista' jisparixxi f'daqqa. Il-bidla fil-kurrent fl-induttur għandha proċess ta' żmien. Taħt l-azzjoni tal-kurrent pulsat I2 li jiċċirkola mill-induttanza, parti mill-enerġija elettrika tiġi kkonvertita f'enerġija manjetika, u l-kurrent jiżdied gradwalment, f'ċertu ħin, iċ-ċirkwit tal-kontroll U1 jitfi I2, minħabba l-karatteristiċi tal-induttanza, il-kurrent ma jistax jisparixxi f'daqqa, f'dan il-ħin id-dijodu jaħdem, jieħu f'idejh il-kurrent I2, għalhekk jissejjaħ id-dijodu tal-kurrent kontinwu, jista' jidher li d-dijodu tal-kurrent kontinwu jintuża għall-induttanza. Il-kurrent kontinwu I3 jibda mit-tarf negattiv ta' C3 u jgħaddi mit-tarf pożittiv ta' C3 permezz ta' D1 u L1, li huwa ekwivalenti għal pompa, li tuża l-enerġija tal-induttur biex iżżid il-vultaġġ tal-kapaċitatur C3. Hemm ukoll il-problema tal-punt tad-dħul tal-linja ta' feedback tad-detezzjoni tal-vultaġġ, li għandha tiġi mitmugħa lura fil-post wara l-iffiltrar, inkella r-ripple tal-vultaġġ tal-ħruġ ikun akbar. Dawn iż-żewġ punti spiss jiġu injorati minn ħafna mid-disinjaturi tal-PCB tagħna, billi jaħsbu li l-istess netwerk mhuwiex l-istess hemmhekk, fil-fatt, il-post mhuwiex l-istess, u l-impatt tal-prestazzjoni huwa kbir. Figura 4 hija d-dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar LM2575. Ejja naraw x'inhu ħażin fid-dijagramma ħażina.

Figura 4 Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar LM2575
Għaliex irridu nitkellmu dwar il-prinċipju skematiku fid-dettall, għax l-iskema fiha ħafna informazzjoni dwar il-PCB, bħall-punt ta' aċċess tal-pin tal-komponent, id-daqs attwali tan-netwerk tan-nodi, eċċ., ara l-iskema, id-disinn tal-PCB mhuwiex problema. Iċ-ċirkwiti LM7805 u LM2575 jirrappreżentaw iċ-ċirkwit tipiku tat-tqassim tal-provvista tal-enerġija lineari u l-provvista tal-enerġija li swiċċja, rispettivament. Meta jsiru PCBS, it-tqassim u l-wajers ta' dawn iż-żewġ dijagrammi tal-PCB huma direttament fuq il-linja, iżda l-prodotti huma differenti u l-bord taċ-ċirkwit huwa differenti, li huwa aġġustat skont is-sitwazzjoni attwali.

Il-bidliet kollha huma inseparabbli, għalhekk il-prinċipju taċ-ċirkwit tal-enerġija u l-mod kif il-bord huwa hekk, u kull prodott elettroniku huwa inseparabbli mill-provvista tal-enerġija u ċ-ċirkwit tiegħu, għalhekk, titgħallem iż-żewġ ċirkwiti, l-ieħor huwa mifhum ukoll.