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Diseño electrónico - Diseño de diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor no aislado

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Diseño de diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor no aislado

2021-11-06
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Author:Downs

Un problema común con las fuentes de alimentación del interruptor es la forma de onda del interruptor "inestable". A veces, el temblor de la forma de onda está dentro de la banda de frecuencia, y la composición magnética produce ruido de audio. Si el problema radica en el diseño de la placa de circuito impreso, puede ser difícil encontrar la razón. Por lo tanto, en la etapa inicial del diseño de la fuente de alimentación del interruptor, el diseño correcto del PCB es muy crítico. Los diseñadores de energía deben comprender completamente los detalles técnicos y los requisitos funcionales del producto final.

Un buen diseño puede optimizar la eficiencia de la Potencia y reducir el estrés térmico; Más importante aún, minimiza el ruido y la interacción entre rastros y componentes. Para lograr estos objetivos, el diseñador debe comprender la ruta de conducción de corriente y el flujo de señal dentro de la fuente de alimentación del interruptor. Para lograr el diseño correcto de la fuente de alimentación del interruptor no aislado, se deben tener en cuenta los siguientes elementos de diseño.

¿¿ cuáles son las habilidades del diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor no aislado?

¿Planificación del diseño?

La clave es planificar la ubicación de la fuente de alimentación y la demanda de espacio de la placa en las primeras etapas de diseño y planificación del sistema. A veces, los diseñadores ignoran esta propuesta y se centran en circuitos más "importantes" o "emocionantes" en las grandes placas del sistema. La gestión de la fuente de alimentación se considera una idea posterior, y la fuente de alimentación se coloca en un espacio adicional en la placa de circuito. Este método es muy desfavorable para el diseño de energía eficiente y confiable.

Para las placas multicapa, una buena manera es colocar una capa de voltaje de entrada / salida de corriente continua entre la capa de elemento de alta potencia de corriente y la capa de rastreo de señal pequeña sensible. La formación de tierra o la capa de tensión DC proporcionan pequeños rastros de señal de blindaje de tierra AC para evitar interferencias de rastros de potencia de alto ruido y componentes de potencia. En general, el plano de tierra y el plano de tensión de corriente continua de los PCB multicapa no deben separarse. Si esta separación es inevitable, trate de reducir el número y la longitud de los rastros en estas capas, y la disposición de los rastros debe mantenerse en la misma dirección que la Alta corriente para minimizar el impacto.

¿¿ cuáles son las habilidades del diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor no aislado?

Ejemplos:

Placa de circuito

Estas estructuras sujetan las pequeñas capas de señal entre las capas de potencia de alta corriente y las capas de tierra, aumentando así el ruido capacitivo acoplado entre las capas de potencia de alta corriente / tensión y las pequeñas capas de señal analógicas.

(b) y (d) son buenas estructuras para el diseño de PCB de seis y cuatro capas, respectivamente, que ayudan a minimizar el ruido de acoplamiento entre las capas, y la formación de tierra se utiliza para bloquear pequeñas capas de señal.

Asegúrese de colocar la formación de contacto junto a la capa de nivel de Potencia externa y utilizar láminas de cobre gruesas como capa de potencia de alta corriente externa para minimizar la pérdida de conducción y la resistencia térmica de los pcb.

¿Diseño de la Plataforma de energía?

El circuito de alimentación del interruptor se puede dividir en dos partes, un circuito de nivel de potencia y un circuito de control de señal pequeña. El circuito de nivel de potencia contiene componentes para transmitir grandes corrientes eléctricas. En general, estos componentes deben colocarse primero y luego el pequeño circuito de control de señal debe colocarse en un punto específico en el diseño. Los rastros de alta corriente deben ser cortos y anchos para minimizar la inducción, resistencia y caída de tensión de los pcb. Este aspecto es particularmente importante para aquellos rastros con alta corriente de pulso di / dt.

1. ruta de corriente del convertidor antihipertensivo simultáneo

¿¿ cuáles son las habilidades del diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor no aislado?

La ruta de corriente continua y la ruta de corriente de pulso en el convertidor antihipertensivo simultáneo. Las líneas sólidas representan la ruta de corriente continua y las líneas punteadas representan la ruta de corriente de pulso (interruptor). La ruta de corriente pulsada incluye trazas conectadas a los siguientes componentes: Condensadores cerámicos de desacoplamiento de entrada chf, control superior fetq y fesqb de sincronización inferior, y diodos Schottky paralelos opcionales.

2. inductores parasitarios

¿¿ cuáles son las habilidades del diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor no aislado?

Debido a la inducción parasitaria, la ruta de corriente de pulso no solo irradia el campo magnético, sino que también produce grandes resonancias de voltaje y picos en los rastros de PCB y mosfet. Para minimizar la inducción del pcb, el circuito de corriente pulsada (el llamado circuito térmico) debe tener un perímetro mínimo al diseñar y sus rastros deben ser cortos y anchos. Los condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia CHF deben ser Condensadores cerámicos dieléctrico de 0,1 ° F a 10 ° f, x5r o x7r, que tienen un ESL muy bajo (inductor de serie efectivo) y un ESR (resistencia de serie equivalente). Los condensadores más grandes, como el y5v, pueden hacer que los valores de los condensadores disminuyan significativamente a diferentes tensiones y temperaturas, por lo que no es el mejor material para chf.