Bagaimanakah masalah suis bekalan kuasa boleh dikenal pasti dengan cepat?
Bekalan kuasa pensuisan yang dipanggil merujuk kepada bekalan kuasa yang menggunakan teknologi kuasa elektronik moden untuk mengawal nisbah masa pembukaan tiub suis dan bahagian tiub untuk mengekalkan voltan keluaran yang stabil. Bekalan kuasa pensuisan biasanya terdiri daripada IC kawalan modulasi lebar nadi dan MOSFET. Dengan pembangunan teknologi elektronik kuasa Pembangunan dan inovasi, menjadikan teknologi bekalan kuasa pensuisan juga sentiasa berinovasi. Seterusnya, saya akan memperkenalkan beberapa langkah berjaga-jaga dalam proses reka bentuk bekalan kuasa pensuisan, dan juga memperkenalkan cara untuk mengetahui dengan cepat masalah bekalan kuasa pensuisan apabila terdapat masalah dengan bekalan kuasa pensuisan.
Susun atur bekalan kuasa pensuisan
Bekalan kuasa pensuisan ialah sejenis bekalan kuasa yang menggunakan teknologi elektronik kuasa moden untuk mengawal nisbah masa menghidupkan dan mematikan untuk mengekalkan voltan keluaran yang stabil. Bekalan kuasa pensuisan biasanya terdiri daripada IC kawalan modulasi lebar nadi (PWM) dan MOSFET.
Susun atur adalah sangat penting apabila mereka bentuk bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi. Susun atur yang baik boleh menyelesaikan banyak masalah dengan bekalan kuasa jenis ini. Masalah akibat susun atur biasanya nyata pada arus tinggi dan lebih ketara pada perbezaan voltan yang besar antara voltan input dan output. Beberapa masalah utama ialah pengurangan peraturan pada arus keluaran yang besar dan/atau perbezaan voltan input/output yang besar, bunyi tambahan pada output dan bentuk gelombang permulaan, dan ketidakstabilan. Masalah sedemikian boleh diminimumkan dengan menggunakan beberapa prinsip mudah di bawah.
induktor
Bekalan kuasa pensuisan menggunakan induktor EMI (Electro MagneTIc Interference) rendah dengan teras ferit tertutup. Seperti E-teras bulat atau tertutup. Teras terbuka juga boleh digunakan jika ia mempunyai ciri EMI yang lebih rendah dan terletak lebih jauh daripada wayar dan komponen kuasa rendah. Jika menggunakan teras terbuka, ia juga merupakan idea yang baik untuk mempunyai tiang teras berserenjang dengan PCB. Teras joran (teras melekat) biasanya digunakan untuk menghapuskan kebanyakan bunyi yang tidak diingini.
maklum balas tersebut
Cuba jauhkan gelung maklum balas daripada induktor dan sumber hingar. Juga buat garis maklum balas selurus mungkin dan lebih tebal. Kadangkala terdapat pertukaran antara kedua-dua pendekatan ini, tetapi menjauhkan garis maklum balas daripada EMI induktor dan sumber hingar lain adalah yang lebih kritikal bagi kedua-duanya. Letakkan garisan maklum balas pada sisi bertentangan dengan induktor pada PCB dan pisahkannya dengan satah tanah di tengah.
kapasitor penapis
Apabila menggunakan kapasitor penapis input seramik kecil, ia harus diletakkan sedekat mungkin dengan pin VIN IC. Ini akan mengeluarkan sebanyak mungkin kesan induktansi talian, memberikan saluran IC dalaman sumber voltan yang lebih bersih. Sesetengah reka bentuk pensuisan bekalan kuasa memerlukan penggunaan kapasitor suapan ke hadapan yang disambungkan daripada output ke pin maklum balas, biasanya atas sebab kestabilan. Dalam kes ini, ia juga harus terletak sedekat mungkin dengan IC. Menggunakan kapasitor pelekap permukaan juga mengurangkan panjang plumbum, dengan itu mengurangkan gandingan hingar ke dalam antena berkesan (antena berkesan) yang disebabkan oleh komponen lubang tembus.
pampasan
Jika komponen pampasan luaran diperlukan untuk kestabilan, ia juga harus diletakkan sedekat mungkin dengan IC. Komponen pelekap permukaan juga disyorkan di sini atas sebab yang sama yang dibincangkan untuk kapasitor penapis. Komponen ini juga tidak boleh terlalu dekat dengan induktor.
Jejak dan Satah Tanah
Pastikan semua jejak kuasa (arus tinggi) sesingkat, lurus dan tebal yang mungkin. Pada PCB standard, yang terbaik adalah mempunyai lebar minimum mutlak 15mil (0.381mm) setiap amp. Induktor, kapasitor keluaran, dan diod keluaran hendaklah sedekat mungkin. Ini boleh membantu mengurangkan EMI yang disebabkan oleh menukar surih bekalan kuasa apabila arus pensuisan besar mengalir melaluinya. Ini juga mengurangkan kearuhan plumbum dan rintangan, yang mengurangkan pancang bunyi, deringan, dan kehilangan rintangan, yang boleh mencipta ralat voltan. Tanah IC, kapasitor input, kapasitor keluaran dan diod keluaran (jika ada) semuanya harus disambungkan terus ke satu satah tanah. Adalah lebih baik untuk mempunyai satah tanah pada kedua-dua belah PCB. Ini mengurangkan ralat gelung tanah dan menyerap lebih banyak EMI yang dihasilkan oleh induktor, dengan itu mengurangkan hingar. Untuk papan berbilang lapisan dengan lebih daripada dua lapisan, satah tanah boleh digunakan untuk memisahkan satah kuasa (kawasan tempat jejak kuasa dan komponen berada) dan satah isyarat (kawasan tempat tinggal komponen maklum balas dan pampasan) untuk meningkatkan prestasi. Pada papan berbilang lapisan, vias diperlukan untuk menyambungkan jejak ke satah yang berbeza. Jika surih perlu membawa arus yang besar dari satu sisi ke sisi yang lain, adalah amalan yang baik untuk menggunakan satu standard melalui setiap 200mA arus.
Susun komponen supaya gelung arus awal berputar ke arah yang sama. Terdapat dua keadaan kuasa bergantung pada cara pengawal selia kepala beroperasi. Satu keadaan adalah apabila pembukaan ditutup dan keadaan lain adalah apabila pembukaan dibuka. Semasa setiap keadaan, gelung semasa dicipta oleh peranti kuasa yang sedang dihidupkan. Peranti kuasa disusun supaya gelung arus mengalir dalam arah yang sama semasa setiap keadaan. Ini menghalang pembalikan medan magnet dalam jejak antara dua cincin separuh dan mengurangkan pelepasan EMI.
penyejukan
Apabila menggunakan IC kuasa pelekap permukaan atau suis kuasa luaran, PCB selalunya boleh digunakan sebagai sink haba. Ini adalah untuk menggunakan permukaan bersalut tembaga pada PCB untuk membantu peranti menghilangkan haba. Rujuk buku panduan peranti khusus untuk maklumat tentang menggunakan pelesapan terma PCB. Ini biasanya boleh menjimatkan peranti penyejuk yang ditambahkan oleh bekalan kuasa pensuisan.
