Ինչու՞ սովորել հոսանքի սխեմայի դիզայնը
Էներգամատակարարման սխեման էլեկտրոնային արտադրանքի կարևոր մասն է, էլեկտրամատակարարման սխեմայի դիզայնը ուղղակիորեն կապված է արտադրանքի կատարողականի հետ:
Էլեկտրամատակարարման սխեմաների դասակարգում
Մեր էլեկտրոնային արտադրանքի սնուցման սխեմաները հիմնականում ներառում են գծային սնուցման աղբյուրներ և բարձր հաճախականության անջատիչ սնուցման աղբյուրներ: Տեսականորեն, գծային էներգիայի մատակարարումն այն է, թե որքան հոսանք է անհրաժեշտ օգտագործողին, մուտքը կտրամադրի որքան հոսանք; Անջատիչ էլեկտրամատակարարումն այն է, թե որքան էներգիա է անհրաժեշտ օգտագործողին, և որքան էներգիա է տրամադրվում մուտքային վերջում:
Գծային սնուցման սխեմայի սխեմատիկ դիագրամ
Գծային էներգիայի սարքերը աշխատում են գծային վիճակում, ինչպիսիք են մեր սովորաբար օգտագործվող լարման կարգավորիչի չիպերը LM7805, LM317, SPX1117 և այլն: Ստորև բերված նկար 1-ը ներկայացնում է LM7805 կարգավորվող սնուցման սխեմայի սխեմատիկ դիագրամը:
Նկար 1 Գծային էներգիայի մատակարարման սխեմատիկ դիագրամ
Նկարից երևում է, որ գծային էներգիայի մատակարարումը կազմված է ֆունկցիոնալ բաղադրիչներից, ինչպիսիք են ուղղումը, զտումը, լարման կարգավորումը և էներգիայի պահպանումը: Միևնույն ժամանակ, ընդհանուր գծային սնուցման աղբյուրը լարման կարգավորիչ սնուցման շարք է, ելքային հոսանքը հավասար է մուտքային հոսանքի, I1=I2+I3, I3-ը հղման վերջն է, հոսանքը շատ փոքր է, ուստի I1≈I3. . Ինչու ենք մենք ուզում խոսել հոսանքի մասին, քանի որ PCB-ի դիզայնը, յուրաքանչյուր գծի լայնությունը պատահականորեն սահմանված չէ, պետք է որոշվի ըստ սխեմայի հանգույցների միջև հոսանքի չափի: Ընթացիկ չափը և ընթացիկ հոսքը պետք է հստակ լինեն, որպեսզի տախտակը ճիշտ լինի:
Գծային էներգիայի մատակարարման PCB դիագրամ
PCB-ն նախագծելիս բաղադրիչների դասավորությունը պետք է լինի կոմպակտ, բոլոր միացումները պետք է լինեն հնարավորինս կարճ, իսկ բաղադրիչներն ու գծերը պետք է դասավորվեն ըստ սխեմատիկ բաղադրիչների գործառական հարաբերությունների: Էներգամատակարարման այս դիագրամը առաջին ուղղումն է, այնուհետև զտումը, զտումը լարման կարգավորումն է, լարման կարգավորումը էներգիայի պահպանման կոնդենսատորն է, կոնդենսատորի միջով անցնելուց հետո դեպի հետևյալ միացում էլեկտրականությունը:
Նկար 2-ը վերը նշված սխեմատիկ դիագրամի PCB դիագրամն է, և երկու դիագրամները նման են: Ձախ նկարը և աջ նկարը մի փոքր տարբերվում են, ձախ նկարում սնուցումը ուղղումից հետո ուղղակիորեն լարման կարգավորիչի չիպի մուտքային ոտքի վրա է, այնուհետև լարման կարգավորիչի կոնդենսատորը, որտեղ կոնդենսատորի զտիչ ազդեցությունը շատ ավելի վատ է: , և ելքը նույնպես խնդրահարույց է։ Աջ կողմի նկարը լավն է։ Մենք ոչ միայն պետք է հաշվի առնենք դրական էլեկտրամատակարարման խնդրի հոսքը, այլև պետք է հաշվի առնենք հետհոսքի խնդիրը, ընդհանուր առմամբ, դրական էլեկտրահաղորդման գիծը և վերգետնյա հետհոսքի գիծը պետք է հնարավորինս մոտ լինեն միմյանց:
Նկար 2 Գծային էներգիայի մատակարարման PCB դիագրամ
Գծային էլեկտրամատակարարման PCB-ն նախագծելիս պետք է ուշադրություն դարձնել նաև գծային էլեկտրամատակարարման էներգիայի կարգավորիչ չիպի ջերմության ցրման խնդրին, թե ինչպես է ջերմությունը գալիս, եթե լարման կարգավորիչի չիպի առջևի ծայրը 10 Վ է, ելքային վերջը 5 Վ է, իսկ ելքային հոսանքը 500 մԱ է, այնուհետև կարգավորիչի չիպի վրա կա 5 Վ լարման անկում, և առաջացած ջերմությունը 2,5 Վտ է; Եթե մուտքային լարումը 15 Վ է, լարման անկումը 10 Վ է, իսկ առաջացած ջերմությունը՝ 5 Վտ, հետևաբար, մենք պետք է առանձնացնենք բավականաչափ ջերմության ցրման տարածք կամ ողջամիտ ջերմատախտակ՝ ըստ ջերմության ցրման հզորության: Գծային էներգիայի մատակարարումը սովորաբար օգտագործվում է այն իրավիճակներում, երբ ճնշման տարբերությունը համեմատաբար փոքր է, իսկ հոսանքը համեմատաբար փոքր է, հակառակ դեպքում, խնդրում ենք օգտագործել անջատիչ էլեկտրամատակարարման սխեման:
Բարձր հաճախականության միացման էլեկտրամատակարարման սխեմատիկ օրինակ
Անջատիչ սնուցման աղբյուրը միացումն օգտագործելն է` վերահսկելու անջատիչ խողովակը բարձր արագությամբ միացման և անջատման համար, գեներացնում է PWM ալիքի ձևը ինդուկտորի և շարունակական հոսանքի դիոդի միջոցով, լարումը կարգավորելու ճանապարհի էլեկտրամագնիսական փոխակերպման օգտագործումը: Անջատիչ էլեկտրամատակարարում, բարձր արդյունավետություն, ցածր ջերմություն, մենք ընդհանուր առմամբ օգտագործում ենք միացում՝ LM2575, MC34063, SP6659 և այլն: Տեսականորեն միացման էլեկտրամատակարարումը հավասար է շղթայի երկու ծայրերում, լարումը հակադարձ համեմատական է, իսկ հոսանքը՝ հակադարձ համեմատական։
Նկար 3 LM2575 անջատիչ սնուցման սխեմայի սխեմատիկ դիագրամ
Անջատիչ էլեկտրամատակարարման PCB դիագրամ
Անջատիչ էլեկտրամատակարարման PCB-ն նախագծելիս պետք է ուշադրություն դարձնել՝ հետադարձ կապի գծի մուտքային կետը և շարունակական հոսանքի դիոդը ում համար է տրվում շարունակական հոսանքը։ Ինչպես երևում է Նկար 3-ից, երբ U1-ը միացված է, ընթացիկ I2-ը մտնում է L1 ինդուկտոր: Ինդուկտորի առանձնահատկությունն այն է, որ երբ հոսանքը հոսում է ինդուկտորով, այն չի կարող հանկարծակի առաջանալ, ոչ էլ կարող է հանկարծակի անհետանալ: Ինդուկտորում հոսանքի փոփոխությունն ունի ժամանակի ընթացք։ Ինդուկտիվության միջով հոսող իմպուլսային հոսանքի I2 գործողության ներքո էլեկտրական էներգիայի մի մասը վերածվում է մագնիսական էներգիայի, և հոսանքն աստիճանաբար աճում է, որոշակի ժամանակում U1 հսկիչ շղթան անջատում է I2-ը՝ ինդուկցիայի բնութագրերի պատճառով։ հոսանքը չի կարող հանկարծ անհետանալ, այս պահին դիոդը աշխատում է, այն վերցնում է ընթացիկ I2-ը, ուստի այն կոչվում է շարունակական հոսանքի դիոդ, կարելի է տեսնել, որ շարունակական հոսանքի դիոդն օգտագործվում է ինդուկտիվության համար: Շարունակական հոսանքը I3 սկսվում է C3-ի բացասական ծայրից և հոսում դեպի C3-ի դրական վերջը D1 և L1 միջով, որը համարժեք է պոմպին՝ օգտագործելով ինդուկտորի էներգիան՝ բարձրացնելով C3 կոնդենսատորի լարումը: Կա նաև լարման հայտնաբերման հետադարձ կապի գծի մուտքային կետի խնդիր, որը զտելուց հետո պետք է հետ սնվի տեղում, հակառակ դեպքում ելքային լարման ալիքն ավելի մեծ կլինի։ Այս երկու կետերը հաճախ անտեսվում են մեր PCB դիզայներներից շատերի կողմից՝ մտածելով, որ այնտեղ նույն ցանցը նույնը չէ, իրականում տեղը նույնը չէ, և կատարողականի ազդեցությունը մեծ է: Նկար 4-ը LM2575 անջատիչ էլեկտրամատակարարման PCB դիագրամն է: Եկեք տեսնենք, թե ինչն է սխալ սխալ դիագրամում:
Նկար 4 LM2575 անջատիչ էլեկտրամատակարարման PCB դիագրամ
Ինչու ենք մենք ուզում մանրամասն խոսել սխեմատիկ սկզբունքի մասին, քանի որ սխեման պարունակում է շատ PCB տեղեկատվություն, ինչպիսիք են բաղադրիչի փին մուտքի կետը, հանգույցի ցանցի ներկայիս չափը և այլն, տես սխեմատիկ, PCB դիզայն: խնդիր չէ. LM7805 և LM2575 սխեմաները ներկայացնում են համապատասխանաբար գծային էլեկտրամատակարարման և անջատիչ էլեկտրամատակարարման բնորոշ դասավորության սխեման: PCBS պատրաստելիս այս երկու PCB դիագրամների դասավորությունը և լարերը ուղղակիորեն գտնվում են գծի վրա, բայց արտադրանքները տարբեր են, և տպատախտակը տարբեր է, որը ճշգրտվում է ըստ իրական իրավիճակի:
Բոլոր փոփոխություններն անբաժանելի են, հետևաբար, հոսանքի միացման սկզբունքը և տախտակի ձևը, և յուրաքանչյուր էլեկտրոնային արտադրանք անբաժանելի է սնուցման աղբյուրից և դրա միացումից, հետևաբար, սովորեք երկու սխեմաները, մյուսը նույնպես հասկանալի է:
Հրապարակման ժամանակը՝ հուլիս-08-2023
