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 prinċipalment jinkludu provvisti ta 'enerġija lineari u provvisti ta' enerġija ta 'swiċċjar ta' frekwenza għolja. Fit-teorija, il-provvista ta 'enerġija lineari hija kemm kurrent jeħtieġ l-utent, l-input se jipprovdi kemm kurrent; Qlib tal-provvista tal-enerġija huwa kemm enerġija jeħtieġ l-utent, u kemm enerġija hija pprovduta fit-tarf tal-input.
Dijagramma skematika taċ-ċirkwit lineari tal-provvista tal-enerġija
L-apparati ta 'enerġija lineari jaħdmu fi stat lineari, bħalma huma ċ-ċipep tagħna tar-regolaturi tal-vultaġġ użati b'mod komuni LM7805, LM317, SPX1117 u l-bqija. Il-Figura 1 hawn taħt hija d-dijagramma skematika taċ-ċirkwit regolat tal-provvista tal-enerġija LM7805.
Figura 1 Dijagramma skematika tal-provvista tal-enerġija lineari
Jista 'jidher mill-figura li l-provvista tal-enerġija lineari hija magħmula minn komponenti funzjonali bħal rettifika, filtrazzjoni, regolazzjoni tal-vultaġġ u ħażna tal-enerġija. Fl-istess ħin, il-provvista ta 'enerġija lineari ġenerali hija provvista ta' enerġija ta 'regolazzjoni tal-vultaġġ ta' 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 li d-disinn tal-PCB, il-wisa 'ta' kull linja mhix issettjata bl-addoċċ, għandha tiġi determinata skond id-daqs tal-kurrent bejn in-nodi fl-skematika. Id-daqs attwali u l-fluss tal-kurrent għandhom ikunu ċari biex il-bord ikun id-dritt.
Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija lineari
Meta tfassal il-PCB, it-tqassim tal-komponenti għandu jkun kompatt, il-konnessjonijiet kollha għandhom ikunu qosra kemm jista 'jkun, u l-komponenti u l-linji għandhom jitqiegħdu skont ir-relazzjoni funzjonali tal-komponenti skematiċi. Din id-dijagramma tal-provvista tal-enerġija hija l-ewwel rettifika, u mbagħad filtrazzjoni, filtrazzjoni hija r-regolazzjoni tal-vultaġġ, ir-regolazzjoni tal-vultaġġ hija l-kapaċitatur tal-ħażna tal-enerġija, wara li tgħaddi mill-kapaċitatur għall-elettriku taċ-ċirkwit li ġej.
Il-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 ftit differenti, il-provvista tal-enerġija fl-istampa tax-xellug hija direttament mas-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. Irridu mhux biss nikkunsidraw il-fluss tal-problema tal-provvista tal-enerġija pożittiva, iżda wkoll irridu nqisu l-problema tal-backflow, b'mod ġenerali, il-linja tal-enerġija pożittiva u l-linja tal-backflow tal-art għandhom ikunu qrib xulxin kemm jista 'jkun.
Figura 2 Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija lineari
Meta niddisinjaw il-PCB tal-provvista tal-enerġija lineari, għandna nagħtu attenzjoni wkoll għall-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-output huwa 5V, u l-kurrent tal-ħruġ huwa 500mA, allura hemm tnaqqis fil-vultaġġ ta '5V fuq iċ-ċippa regolatur, u s-sħana ġġenerata hija 2.5W; Jekk il-vultaġġ tad-dħul huwa 15V, il-waqgħa tal-vultaġġ hija 10V, u s-sħana ġġenerata hija 5W, għalhekk, għandna bżonn inwarrbu biżżejjed spazju ta 'dissipazzjoni tas-sħana jew sink tas-sħana raġonevoli skond il-qawwa tad-dissipazzjoni tas-sħana. Provvista ta 'enerġija lineari hija ġeneralment użata 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 tal-iswiċċjar.
Eżempju skematiku taċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar ta 'frekwenza għolja
Provvista ta 'enerġija tal-qlib huwa li tuża ċ-ċirkwit biex tikkontrolla t-tubu tal-iswiċċjar għal on-off u cut-off b'veloċità għolja, tiġġenera PWM waveform, permezz tal-inductor u d-dijodu tal-kurrent kontinwu, l-użu ta 'konverżjoni elettromanjetika tal-mod biex tirregola l-vultaġġ. Qlib tal-provvista tal-enerġija, effiċjenza għolja, sħana baxxa, ġeneralment nużaw iċ-ċirkwit: LM2575, MC34063, SP6659 eċċ. Fit-teorija, il-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar hija ugwali fiż-żewġt itruf taċ-ċirkwit, il-vultaġġ huwa proporzjonali inversament, u l-kurrent huwa proporzjonali inversament.
Figura 3 Dijagramma skematika taċ-ċirkwit tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar LM2575
Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar
Meta tfassal il-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar, huwa meħtieġ li tingħata attenzjoni lil: il-punt tad-dħul tal-linja tal-feedback u d-dijodu tal-kurrent kontinwu huma li għalihom jingħata l-kurrent kontinwu. Kif jidher mill-Figura 3, meta U1 jinxtegħel, il-kurrent I2 jidħol fl-inductor L1. Il-karatteristika tal-inductor hija li meta l-kurrent jgħaddi mill-inductor, ma jistax jiġi ġġenerat f'daqqa, u lanqas ma jista 'jisparixxi f'daqqa. Il-bidla tal-kurrent fl-inductor għandha proċess ta 'żmien. Taħt l-azzjoni tal-kurrent pulsat I2 li jgħaddi mill-inductance, ftit mill-enerġija elettrika tinbidel f'enerġija manjetika, u l-kurrent jiżdied gradwalment, f'ċertu ħin, iċ-ċirkwit tal-kontroll U1 jitfi I2, minħabba l-karatteristiċi tal-inductance, il- kurrent ma jistax jisparixxi f'daqqa, f'dan iż-żmien id-dijodu jaħdem, jieħu f'idejh il-kurrent I2, għalhekk jissejjaħ id-dijodu tal-kurrent kontinwu, wieħed jista 'jara li d-dijodu tal-kurrent kontinwu jintuża għall-inductance. Il-kurrent kontinwu I3 jibda mit-tarf negattiv ta 'C3 u jgħaddi fit-tarf pożittiv ta' C3 permezz ta 'D1 u L1, li huwa ekwivalenti għal pompa, billi juża l-enerġija tal-inductor biex iżid il-vultaġġ tal-kapaċitatur C3. Hemm ukoll il-problema tal-punt tad-dħul tal-linja ta 'feedback ta' skoperta tal-vultaġġ, li għandha tingħata lura lill-post wara l-iffiltrar, inkella l-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. Il-Figura 4 hija d-dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar LM2575. Ejja naraw x'inhu ħażin mad-dijagramma ħażina.
Figura 4 Dijagramma tal-PCB tal-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar LM2575
Għaliex irridu nitkellmu dwar il-prinċipju skematiku fid-dettall, minħabba li l-skematika fiha ħafna informazzjoni tal-PCB, bħall-punt ta 'aċċess tal-pin tal-komponent, id-daqs attwali tan-netwerk tan-nodi, eċċ., Ara d-disinn skematiku, PCB mhix problema. Iċ-ċirkwiti LM7805 u LM2575 jirrappreżentaw iċ-ċirkwit tat-tqassim tipiku tal-provvista tal-enerġija lineari u l-provvista tal-enerġija tal-iswiċċjar, rispettivament. Meta tagħmel 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 jinftiehem ukoll.
Ħin tal-post: Lulju-04-2023
