पावर सर्किट डिजाइन किन सिक्ने ?
पावर सप्लाई सर्किट इलेक्ट्रोनिक उत्पादनको एक महत्त्वपूर्ण भाग हो, पावर सप्लाई सर्किटको डिजाइन उत्पादनको कार्यसम्पादनसँग प्रत्यक्ष रूपमा सम्बन्धित छ।
पावर सप्लाई सर्किटहरूको वर्गीकरण
हाम्रा इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरूको पावर सर्किटहरूमा मुख्यतया रेखीय पावर आपूर्ति र उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विचिङ पावर आपूर्तिहरू समावेश छन्। सिद्धान्तमा, रेखीय पावर आपूर्ति भनेको प्रयोगकर्तालाई कति करेन्ट चाहिन्छ, इनपुटले कति करेन्ट प्रदान गर्नेछ; स्विचिङ पावर आपूर्ति भनेको प्रयोगकर्तालाई कति पावर चाहिन्छ, र इनपुट अन्त्यमा कति पावर प्रदान गरिन्छ भन्ने हो।
रेखीय पावर सप्लाई सर्किटको योजनाबद्ध रेखाचित्र
रेखीय पावर उपकरणहरू रेखीय अवस्थामा काम गर्छन्, जस्तै हाम्रो सामान्यतया प्रयोग हुने भोल्टेज नियामक चिप्स LM7805, LM317, SPX1117 र यस्तै। तलको चित्र १ मा LM7805 विनियमित पावर सप्लाई सर्किटको योजनाबद्ध रेखाचित्र छ।
चित्र १ रेखीय विद्युत आपूर्तिको योजनाबद्ध रेखाचित्र
चित्रबाट देख्न सकिन्छ कि रेखीय विद्युत आपूर्ति सुधार, फिल्टरिङ, भोल्टेज नियमन र ऊर्जा भण्डारण जस्ता कार्यात्मक घटकहरू मिलेर बनेको हुन्छ। साथै, सामान्य रेखीय विद्युत आपूर्ति एक श्रृंखला भोल्टेज नियमन पावर आपूर्ति हो, आउटपुट वर्तमान इनपुट वर्तमान बराबर छ, I1=I2+I3, I3 सन्दर्भ अन्त्य हो, वर्तमान धेरै सानो छ, त्यसैले I1≈I3। हामी किन वर्तमानको बारेमा कुरा गर्न चाहन्छौं, किनकि PCB डिजाइन, प्रत्येक रेखाको चौडाइ अनियमित रूपमा सेट गरिएको छैन, योजनाबद्धमा नोडहरू बीचको वर्तमानको आकार अनुसार निर्धारण गर्नुपर्छ। बोर्डलाई सही बनाउन वर्तमान आकार र वर्तमान प्रवाह स्पष्ट हुनुपर्छ।
रेखीय पावर सप्लाई PCB रेखाचित्र
PCB डिजाइन गर्दा, कम्पोनेन्टहरूको लेआउट कम्प्याक्ट हुनुपर्छ, सबै जडानहरू सकेसम्म छोटो हुनुपर्छ, र कम्पोनेन्टहरू र लाइनहरू योजनाबद्ध कम्पोनेन्टहरूको कार्यात्मक सम्बन्ध अनुसार राखिएको हुनुपर्छ। यो पावर सप्लाई रेखाचित्र पहिलो सुधार हो, र त्यसपछि फिल्टरिङ, फिल्टरिङ भोल्टेज नियमन हो, भोल्टेज नियमन ऊर्जा भण्डारण क्यापेसिटर हो, क्यापेसिटरबाट निम्न सर्किट बिजुलीमा बगेपछि।
चित्र २ माथिको योजनाबद्ध रेखाचित्रको PCB रेखाचित्र हो, र दुई रेखाचित्रहरू समान छन्। बायाँ चित्र र दायाँ चित्र अलि फरक छन्, बायाँ चित्रमा पावर सप्लाई सुधार पछि सिधै भोल्टेज रेगुलेटर चिपको इनपुट फुटमा छ, र त्यसपछि भोल्टेज रेगुलेटर क्यापेसिटर, जहाँ क्यापेसिटरको फिल्टरिंग प्रभाव धेरै खराब छ, र आउटपुट पनि समस्याग्रस्त छ। दायाँतिरको तस्वीर राम्रो छ। हामीले सकारात्मक पावर सप्लाई समस्याको प्रवाहलाई मात्र विचार गर्नु हुँदैन, तर ब्याकफ्लो समस्यालाई पनि विचार गर्नुपर्छ, सामान्यतया, सकारात्मक पावर लाइन र ग्राउन्ड ब्याकफ्लो लाइन एकअर्काको नजिक हुनुपर्छ।
चित्र २ रैखिक पावर सप्लाईको PCB रेखाचित्र
रेखीय पावर सप्लाई PCB डिजाइन गर्दा, हामीले रेखीय पावर सप्लाईको पावर रेगुलेटर चिपको ताप अपव्यय समस्या, ताप कसरी आउँछ, यदि भोल्टेज रेगुलेटर चिपको अगाडिको भाग १०V छ, आउटपुट एन्ड ५V छ, र आउटपुट करेन्ट ५००mA छ भने, नियामक चिपमा ५V भोल्टेज ड्रप हुन्छ, र उत्पन्न हुने ताप २.५W छ; यदि इनपुट भोल्टेज १५V छ भने, भोल्टेज ड्रप १०V छ, र उत्पन्न हुने ताप ५W छ, त्यसैले, हामीले ताप अपव्यय शक्ति अनुसार पर्याप्त ताप अपव्यय ठाउँ वा उचित ताप सिङ्क छुट्याउन आवश्यक छ। रेखीय पावर सप्लाई सामान्यतया त्यस्तो अवस्थामा प्रयोग गरिन्छ जहाँ दबाब भिन्नता अपेक्षाकृत सानो हुन्छ र वर्तमान अपेक्षाकृत सानो हुन्छ, अन्यथा, कृपया स्विचिङ पावर सप्लाई सर्किट प्रयोग गर्नुहोस्।
उच्च आवृत्ति स्विचिंग पावर सप्लाई सर्किट योजनाबद्ध उदाहरण
स्विचिङ पावर सप्लाई भनेको उच्च-गतिको अन-अफ र कट-अफको लागि स्विचिङ ट्यूब नियन्त्रण गर्न सर्किट प्रयोग गर्नु हो, PWM तरंगरूप उत्पन्न गर्नु हो, इन्डक्टर र निरन्तर वर्तमान डायोड मार्फत, भोल्टेज नियमन गर्ने तरिकाको इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक रूपान्तरणको प्रयोग गर्नु हो। स्विचिङ पावर सप्लाई, उच्च दक्षता, कम ताप, हामी सामान्यतया सर्किट प्रयोग गर्छौं: LM2575, MC34063, SP6659 र यस्तै। सिद्धान्तमा, सर्किटको दुबै छेउमा स्विचिङ पावर सप्लाई बराबर छ, भोल्टेज व्युत्क्रम समानुपातिक छ, र वर्तमान व्युत्क्रम समानुपातिक छ।
चित्र ३ LM2575 स्विचिङ पावर सप्लाई सर्किटको योजनाबद्ध रेखाचित्र
स्विचिङ पावर सप्लाईको PCB रेखाचित्र
स्विचिङ पावर सप्लाईको PCB डिजाइन गर्दा, निम्न कुराहरूमा ध्यान दिन आवश्यक छ: प्रतिक्रिया लाइनको इनपुट बिन्दु र निरन्तर वर्तमान डायोड ती हुन् जसका लागि निरन्तर वर्तमान दिइएको छ। चित्र ३ बाट देख्न सकिन्छ, जब U1 स्विच अन गरिन्छ, वर्तमान I2 इन्डक्टर L1 मा प्रवेश गर्छ। इन्डक्टरको विशेषता यो हो कि जब विद्युत प्रवाह इन्डक्टरबाट बग्छ, यो अचानक उत्पन्न हुन सक्दैन, न त यो अचानक गायब हुन सक्छ। इन्डक्टरमा वर्तमान परिवर्तनको समय प्रक्रिया हुन्छ। इन्डक्टन्सबाट बग्ने स्पंदित वर्तमान I2 को कार्य अन्तर्गत, केही विद्युतीय ऊर्जा चुम्बकीय ऊर्जामा रूपान्तरण हुन्छ, र वर्तमान बिस्तारै बढ्छ, एक निश्चित समयमा, नियन्त्रण सर्किट U1 ले I2 बन्द गर्दछ, इन्डक्टन्सको विशेषताहरूको कारण, वर्तमान अचानक गायब हुन सक्दैन, यस समयमा डायोडले काम गर्छ, यसले वर्तमान I2 लाई लिन्छ, त्यसैले यसलाई निरन्तर वर्तमान डायोड भनिन्छ, यो देख्न सकिन्छ कि निरन्तर वर्तमान डायोड इन्डक्टन्सको लागि प्रयोग गरिन्छ। निरन्तर धारा I3 C3 को नकारात्मक छेउबाट सुरु हुन्छ र D1 र L1 मार्फत C3 को सकारात्मक छेउमा बग्छ, जुन पम्प बराबर हुन्छ, इन्डक्टरको ऊर्जा प्रयोग गरेर क्यापेसिटर C3 को भोल्टेज बढाउँछ। भोल्टेज पत्ता लगाउने प्रतिक्रिया लाइनको इनपुट बिन्दुको समस्या पनि छ, जुन फिल्टर गरेपछि ठाउँमा फिर्ता फिड गर्नुपर्छ, अन्यथा आउटपुट भोल्टेज रिपल ठूलो हुनेछ। यी दुई बिन्दुहरूलाई हाम्रा धेरै PCB डिजाइनरहरूले प्रायः बेवास्ता गर्छन्, यो सोचेर कि त्यहाँ एउटै नेटवर्क छैन, वास्तवमा, ठाउँ एउटै छैन, र कार्यसम्पादन प्रभाव ठूलो छ। चित्र ४ LM2575 स्विचिङ पावर सप्लाईको PCB रेखाचित्र हो। गलत रेखाचित्रमा के गलत छ हेरौं।
चित्र ४ LM2575 स्विचिङ पावर सप्लाईको PCB रेखाचित्र
हामी किन योजनाबद्ध सिद्धान्तको बारेमा विस्तृत रूपमा कुरा गर्न चाहन्छौं, किनकि योजनाबद्धमा धेरै PCB जानकारीहरू छन्, जस्तै कम्पोनेन्ट पिनको पहुँच बिन्दु, नोड नेटवर्कको हालको आकार, आदि, योजनाबद्ध हेर्नुहोस्, PCB डिजाइन समस्या होइन। LM7805 र LM2575 सर्किटहरूले क्रमशः रेखीय पावर सप्लाई र स्विचिंग पावर सप्लाईको विशिष्ट लेआउट सर्किट प्रतिनिधित्व गर्दछ। PCBS बनाउँदा, यी दुई PCB रेखाचित्रहरूको लेआउट र तारहरू सिधै लाइनमा हुन्छन्, तर उत्पादनहरू फरक हुन्छन् र सर्किट बोर्ड फरक हुन्छ, जुन वास्तविक अवस्था अनुसार समायोजन गरिन्छ।
सबै परिवर्तनहरू अविभाज्य छन्, त्यसैले पावर सर्किटको सिद्धान्त र बोर्डको तरिका त्यस्तै छ, र प्रत्येक इलेक्ट्रोनिक उत्पादन पावर आपूर्ति र यसको सर्किटबाट अविभाज्य छ, त्यसैले, दुई सर्किटहरू सिक्नुहोस्, अर्को पनि बुझिन्छ।
पोस्ट समय: जुलाई-०४-२०२३
