Kā var ātri noteikt strāvas padeves slēdža problēmu?
Tā sauktais komutācijas barošanas avots attiecas uz barošanas bloku, kas izmanto modernas elektroniskās barošanas tehnoloģijas, lai kontrolētu slēdža caurules atvēruma un caurules sekcijas laika attiecību, lai uzturētu stabilu izejas spriegumu. Komutācijas barošanas avots parasti sastāv no impulsa platuma modulācijas vadības IC un MOSFET. Attīstoties jaudas elektronikas tehnoloģiju attīstībai un jauninājumiem, arī komutācijas barošanas avota tehnoloģija ir pastāvīgi jauninājumi. Tālāk es iepazīstināšu ar dažiem piesardzības pasākumiem komutācijas barošanas avota projektēšanas procesā, kā arī iepazīstināšu ar to, kā ātri noskaidrot komutācijas barošanas avota problēmu, ja rodas problēmas ar komutācijas barošanas avotu.
Komutācijas barošanas avota izkārtojums
Komutācijas barošanas avots ir sava veida barošanas avots, kas izmanto modernas jaudas elektroniskās tehnoloģijas, lai kontrolētu ieslēgšanas un izslēgšanas laika attiecību, lai uzturētu stabilu izejas spriegumu. Komutācijas barošanas avots parasti sastāv no impulsa platuma modulācijas (PWM) vadības IC un MOSFET.
Izkārtojums ir ļoti svarīgs, izstrādājot augstfrekvences komutācijas barošanas avotus. Labs izkārtojums var atrisināt daudzas problēmas ar šāda veida barošanas avotu. Izkārtojuma radītās problēmas parasti izpaužas pie lielām strāvām un ir izteiktākas pie lielām sprieguma atšķirībām starp ieejas un izejas spriegumiem. Dažas no galvenajām problēmām ir samazināta regulēšana pie lielām izejas strāvām un/vai lielām ieejas/izejas sprieguma atšķirībām, papildu troksnis izejas un sākuma viļņu formās un nestabilitāte. Šādas problēmas var samazināt, piemērojot dažus vienkāršus tālāk norādītos principus.
induktors
Komutācijas barošanas blokos tiek izmantoti zema EMI (elektromagnētiskie traucējumi) induktori ar slēgtiem ferīta serdeņiem. Piemēram, apaļi vai slēgti E-kodoli. Var izmantot arī atvērtos serdeņus, ja tiem ir zemāki EMI raksturlielumi un tie atrodas tālāk no mazjaudas vadiem un komponentiem. Ja izmantojat atvērtu serdi, tā ir arī laba ideja, lai serdeņa stabi būtu perpendikulāri PCB. Stieņu serdes (stick serdes) parasti izmanto, lai novērstu lielāko daļu nevēlamā trokšņa.
atsauksmes
Centieties saglabāt atgriezeniskās saites cilpu prom no induktoriem un trokšņa avotiem. Padariet arī atgriezeniskās saites līniju pēc iespējas taisnāku un biezāku. Dažkārt pastāv kompromiss starp šīm divām pieejām, taču kritiskākā no tām ir atgriezeniskās saites līnijas turēšana prom no induktora EMI un citiem trokšņa avotiem. Novietojiet atgriezeniskās saites līniju pusē, kas atrodas pretī PCB induktoram, un atdaliet to ar iezemēto plakni vidū.
filtra kondensators
Izmantojot nelielu keramikas ieejas filtra kondensatoru, tas jānovieto pēc iespējas tuvāk IC VIN tapai. Tas novērsīs pēc iespējas vairāk līnijas induktivitātes ietekmes, nodrošinot iekšējām IC līnijām tīrāku sprieguma avotu. Dažiem komutācijas barošanas bloku modeļiem parasti ir nepieciešams izmantot padeves kondensatoru, kas savienots no izejas uz atgriezeniskās saites kontaktu, parasti stabilitātes apsvērumu dēļ. Šajā gadījumā tai arī jāatrodas pēc iespējas tuvāk IC. Izmantojot virsmas montāžas kondensatorus, tiek samazināts arī pievada garums, tādējādi samazinot trokšņu savienojumu efektīvajā antenā (efektīvajā antenā), ko izraisa caurumiņu komponenti.
kompensēt
Ja stabilitātei ir nepieciešamas ārējās kompensācijas sastāvdaļas, tās arī jānovieto pēc iespējas tuvāk IC. Šeit ir ieteicami arī virsmas montāžas komponenti to pašu iemeslu dēļ, kas tika apspriesti filtra kondensatoriem. Šīs sastāvdaļas arī nedrīkst būt pārāk tuvu induktors.
Traces un zemes plaknes
Saglabājiet visas jaudas (lielas strāvas) pēdas pēc iespējas īsākas, taisnas un biezas. Standarta PCB absolūtajam minimālajam platumam uz ampēru vislabāk ir jābūt 15 milj (0,381 mm). Induktors, izejas kondensators un izejas diode jāatrodas pēc iespējas tuvāk viens otram. Tas var palīdzēt samazināt EMI, ko izraisa pārslēgšanas barošanas avota pēdas, kad caur tām plūst lielas pārslēgšanas strāvas. Tas arī samazina svina induktivitāti un pretestību, kas samazina trokšņa pieaugumu, zvana signālu un pretestības zudumus, kas var radīt sprieguma kļūdas. IC zemējums, ieejas kondensators, izejas kondensators un izejas diode (ja tāda ir) ir jāpievieno tieši vienai iezemējuma plaknei. Vislabāk ir, ja abās PCB pusēs ir iezemētā plakne. Tas samazina zemējuma cilpas kļūdas un absorbē vairāk EMI, ko rada induktors, tādējādi samazinot troksni. Daudzslāņu platēm ar vairāk nekā diviem slāņiem, lai uzlabotu veiktspēju, var izmantot iezemējuma plakni, lai atdalītu barošanas plakni (zonu, kurā atrodas jaudas pēdas un komponenti) un signāla plakni (zonu, kurā atrodas atgriezeniskās saites un kompensācijas komponenti). Daudzslāņu plāksnēs ir nepieciešami caurumi, lai savienotu pēdas ar dažādām plaknēm. Ja trasei ir jāpārnes liela strāva no vienas puses uz otru, laba prakse ir izmantot vienu standarta cauruļu uz 200 mA strāvas.
Sakārtojiet sastāvdaļas tā, lai sākotnējās strāvas cilpas grieztos vienā virzienā. Atkarībā no galvas regulatora darbības veida ir divi jaudas stāvokļi. Viens stāvoklis ir tad, kad atvere ir aizvērta, bet otrs stāvoklis ir tad, kad atvere ir atvērta. Katrā stāvoklī strāvas cilpu izveido strāvas ierīce, kas pašlaik ir ieslēgta. Strāvas ierīces ir sakārtotas tā, lai strāvas cilpa katrā stāvoklī vadītu vienā virzienā. Tas novērš magnētiskā lauka maiņas pēdās starp diviem pusgredzeniem un samazina EMI emisijas.
dzesēšana
Izmantojot virsmas montāžas strāvas IC vai ārējos barošanas slēdžus, PCB bieži var izmantot kā siltuma izlietni. Tas ir paredzēts, lai izmantotu PCB vara pārklāto virsmu, lai palīdzētu ierīcei izkliedēt siltumu. Informāciju par PCB termiskās izkliedes izmantošanu skatiet konkrētās ierīces rokasgrāmatā. Tas parasti var ietaupīt dzesēšanas ierīci, ko pievieno komutācijas barošanas avots.
