यी दुई सर्किट सिक्नुहोस्, PCB डिजाइन गाह्रो छैन!

किन पावर सर्किट डिजाइन सिक्नुहोस्

विद्युत आपूर्ति सर्किट एक इलेक्ट्रोनिक उत्पादन को एक महत्वपूर्ण भाग हो, विद्युत आपूर्ति सर्किट को डिजाइन सीधा उत्पादन को प्रदर्शन संग सम्बन्धित छ।

विद्युत आपूर्ति सर्किट वर्गीकरण

हाम्रा इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरूको पावर सर्किटहरूमा मुख्यतया रैखिक पावर आपूर्तिहरू र उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विचिङ पावर आपूर्तिहरू समावेश हुन्छन्। सिद्धान्तमा, रैखिक पावर आपूर्ति भनेको प्रयोगकर्तालाई कति वर्तमान चाहिन्छ, इनपुटले कति वर्तमान प्रदान गर्दछ; स्विचिङ पावर सप्लाई भनेको प्रयोगकर्तालाई कति पावर चाहिन्छ र इनपुटको अन्त्यमा कति पावर प्रदान गरिन्छ भन्ने कुरा हो।

रैखिक पावर सप्लाई सर्किटको योजनाबद्ध रेखाचित्र

रैखिक पावर उपकरणहरू रैखिक अवस्थामा काम गर्छन्, जस्तै हाम्रो सामान्यतया प्रयोग हुने भोल्टेज नियामक चिप्स LM7805, LM317, SPX1117 र यस्तै। चित्र १ तल LM7805 विनियमित पावर सप्लाई सर्किटको योजनाबद्ध रेखाचित्र हो।

चित्र १ रैखिक विद्युत आपूर्तिको योजनाबद्ध रेखाचित्र

यो चित्रबाट देख्न सकिन्छ कि रैखिक पावर आपूर्ति कार्यात्मक घटकहरू जस्तै सुधार, फिल्टरिंग, भोल्टेज नियमन र ऊर्जा भण्डारणबाट बनेको छ। एकै समयमा, सामान्य रैखिक विद्युत आपूर्ति एक श्रृंखला भोल्टेज विनियमन पावर आपूर्ति हो, आउटपुट वर्तमान इनपुट वर्तमान बराबर छ, I1=I2+I3, I3 सन्दर्भ अन्त 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 गरिन्छ। हालको आकार र हालको प्रवाह बोर्डलाई सही बनाउन स्पष्ट हुनुपर्छ। 

रैखिक पावर सप्लाई पीसीबी रेखाचित्र

PCB डिजाइन गर्दा, कम्पोनेन्टहरूको लेआउट कम्प्याक्ट हुनुपर्छ, सबै जडानहरू सकेसम्म छोटो हुनुपर्छ, र कम्पोनेन्टहरू र रेखाहरू योजनाबद्ध कम्पोनेन्टहरूको कार्यात्मक सम्बन्ध अनुसार राखिएको हुनुपर्छ। यो बिजुली आपूर्ति रेखाचित्र पहिलो सुधार हो, र त्यसपछि फिल्टरिंग, फिल्टरिंग भोल्टेज नियमन हो, भोल्टेज विनियमन ऊर्जा भण्डारण क्यापेसिटर हो, क्यापेसिटरबाट निम्न सर्किट बिजुलीमा बगेपछि।

चित्र 2 माथिको योजनाबद्ध रेखाचित्रको PCB रेखाचित्र हो, र दुई रेखाचित्रहरू समान छन्। बायाँ तस्विर र दायाँ तस्विर अलि फरक छ, बायाँ तस्विरमा विद्युत आपूर्ति सिधै भोल्टेज नियामक चिपको इनपुट खुट्टामा सुधार पछि, र त्यसपछि भोल्टेज नियामक क्यापेसिटर, जहाँ क्यापेसिटरको फिल्टरिंग प्रभाव धेरै खराब छ। , र आउटपुट पनि समस्याग्रस्त छ। दायाँको तस्बिर राम्रो छ। हामीले सकारात्मक बिजुली आपूर्ति समस्याको प्रवाहलाई मात्र विचार गर्दैन, तर ब्याकफ्लो समस्यालाई पनि विचार गर्नुपर्छ, सामान्यतया, सकारात्मक पावर लाइन र ग्राउन्ड ब्याकफ्लो लाइन सम्भव भएसम्म एक अर्काको नजिक हुनुपर्छ।

चित्र 2 रैखिक शक्ति आपूर्ति को PCB रेखाचित्र

रैखिक पावर सप्लाई पीसीबी डिजाइन गर्दा, हामीले रैखिक पावर सप्लाईको पावर रेगुलेटर चिपको तातो अपव्यय समस्यामा पनि ध्यान दिनुपर्छ, तातो कसरी आउँछ, यदि भोल्टेज नियामक चिप फ्रन्ट एन्ड 10V छ, आउटपुट अन्त्य 5V छ, र आउटपुट वर्तमान 500mA छ, त्यसपछि नियामक चिपमा 5V भोल्टेज ड्रप छ, र उत्पन्न गर्मी 2.5W छ; यदि इनपुट भोल्टेज 15V छ भने, भोल्टेज ड्रप 10V छ, र तातो उत्पन्न 5W हो, त्यसैले, हामीले पर्याप्त गर्मी अपव्यय स्थान वा तातो अपव्यय शक्ति अनुसार उचित गर्मी सिंक सेट गर्न आवश्यक छ। रैखिक बिजुली आपूर्ति सामान्यतया परिस्थितिहरूमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ दबाव भिन्नता अपेक्षाकृत सानो छ र वर्तमान अपेक्षाकृत सानो छ, अन्यथा, स्विचिंग पावर आपूर्ति सर्किट प्रयोग गर्नुहोस्।

उच्च आवृत्ति स्विचिंग पावर सप्लाई सर्किट योजनाबद्ध उदाहरण

स्विचिंग पावर सप्लाई भनेको उच्च-स्पीड अन-अफ र कट-अफको लागि स्विचिंग ट्यूब नियन्त्रण गर्न सर्किटको प्रयोग गर्नु हो, PWM तरंग उत्पन्न गर्नुहोस्, इन्डक्टर र निरन्तर वर्तमान डायोड मार्फत, भोल्टेज विनियमित गर्ने तरिकाको विद्युत चुम्बकीय रूपान्तरणको प्रयोग। स्विचिंग पावर सप्लाई, उच्च दक्षता, कम गर्मी, हामी सामान्यतया सर्किट प्रयोग गर्दछौं: LM2575, MC34063, SP6659 र यति। सिद्धान्तमा, स्विचिङ पावर सप्लाई सर्किटको दुवै छेउमा बराबर छ, भोल्टेज व्युत्क्रम समानुपातिक छ, र वर्तमान उल्टो समानुपातिक छ।

चित्र 3 LM2575 स्विचिङ पावर सप्लाई सर्किटको योजनाबद्ध रेखाचित्र

पावर सप्लाई स्विच गर्ने पीसीबी रेखाचित्र

स्विचिङ पावर सप्लाईको PCB डिजाइन गर्दा, यो ध्यान दिन आवश्यक छ: प्रतिक्रिया लाइनको इनपुट बिन्दु र निरन्तर वर्तमान डायोड जसको लागि निरन्तर वर्तमान दिइन्छ। चित्र 3 बाट देख्न सकिन्छ, जब U1 स्विच हुन्छ, हालको I2 इन्डक्टर L1 मा प्रवेश गर्दछ। इन्डक्टरको विशेषता यो हो कि जब इन्डक्टरबाट विद्युत प्रवाह हुन्छ, यो अचानक उत्पन्न हुन सक्दैन, न त यो अचानक गायब हुन सक्छ। इन्डक्टरमा वर्तमान परिवर्तनको समय प्रक्रिया हुन्छ। इन्डक्टेन्सको माध्यमबाट प्रवाहित स्पंदित वर्तमान I2 को कार्य अन्तर्गत, केहि विद्युतीय ऊर्जा चुम्बकीय ऊर्जामा रूपान्तरण हुन्छ, र वर्तमान बिस्तारै बढ्दै जान्छ, एक निश्चित समयमा, नियन्त्रण सर्किट U1 I2 बन्द हुन्छ, इन्डक्टन्स को विशेषताहरु को कारण, करन्ट अचानक गायब हुन सक्दैन, यस समयमा डायोडले काम गर्दछ, यसले वर्तमान I2 लाई लिन्छ, त्यसैले यसलाई निरन्तर वर्तमान डायोड भनिन्छ, यो देख्न सकिन्छ कि निरन्तर प्रवाह डायोड इन्डक्टन्सको लागि प्रयोग गरिन्छ। निरन्तर प्रवाह I3 C3 को नकारात्मक छेउबाट सुरु हुन्छ र D1 र L1 मार्फत C3 को सकारात्मक अन्तमा प्रवाह गर्दछ, जुन एक पम्पको बराबर छ, क्यापेसिटर C3 को भोल्टेज बढाउन इन्डक्टरको ऊर्जा प्रयोग गरेर। भोल्टेज पत्ता लगाउने फिडब्याक लाइनको इनपुट पोइन्टको समस्या पनि छ, जसलाई फिल्टर गरिसकेपछि ठाउँमा फिर्ता दिनुपर्छ, अन्यथा आउटपुट भोल्टेज रिपल ठूलो हुनेछ। यी दुई बिन्दुहरू प्रायः हाम्रा धेरै पीसीबी डिजाइनरहरूले बेवास्ता गर्छन्, सोच्दै कि त्यहाँ एउटै नेटवर्क उस्तै छैन, वास्तवमा, ठाउँ उस्तै छैन, र प्रदर्शन प्रभाव ठूलो छ। चित्र 4 LM2575 स्विचिङ पावर सप्लाईको PCB रेखाचित्र हो। गलत रेखाचित्रमा के गल्ती छ हेरौं।

LM2575 स्विचिंग पावर सप्लाईको चित्र 4 PCB रेखाचित्र

हामी किन योजनाबद्ध सिद्धान्तको बारेमा विस्तारमा कुरा गर्न चाहन्छौं, किनकि योजनामा ​​​​पीसीबी जानकारी धेरै हुन्छ, जस्तै कम्पोनेन्ट पिनको पहुँच बिन्दु, नोड नेटवर्कको हालको आकार, इत्यादि, योजनाबद्ध, पीसीबी डिजाइन हेर्नुहोस्। समस्या होइन। LM7805 र LM2575 सर्किटले क्रमशः रैखिक पावर सप्लाई र स्विचिङ पावर सप्लाईको सामान्य लेआउट सर्किट प्रतिनिधित्व गर्दछ। PCBS बनाउँदा, यी दुई PCB रेखाचित्रहरूको लेआउट र तारहरू सीधा लाइनमा हुन्छन्, तर उत्पादनहरू फरक हुन्छन् र सर्किट बोर्ड फरक हुन्छन्, जुन वास्तविक परिस्थिति अनुसार समायोजित हुन्छ।

सबै परिवर्तनहरू अविभाज्य छन्, त्यसैले पावर सर्किटको सिद्धान्त र बोर्डको तरिका यस्तै छ, र हरेक इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरू पावर सप्लाई र यसको सर्किटबाट अविभाज्य छ, त्यसैले, दुई सर्किटहरू सिक्नुहोस्, अर्को पनि बुझिन्छ।