Waarom kragstroombaanontwerp leer
Die kragtoevoerkring is 'n belangrike deel van 'n elektroniese produk, die ontwerp van die kragtoevoerkring hou direk verband met die werkverrigting van die produk.
Klassifikasie van kragtoevoerkringe
Die kragkringe van ons elektroniese produkte sluit hoofsaaklik lineêre kragbronne en hoëfrekwensie-skakelkragbronne in. In teorie is die lineêre kragbron hoeveel stroom die gebruiker benodig, die inset sal verskaf hoeveel stroom; die skakelkragbron is hoeveel krag die gebruiker benodig, en hoeveel krag aan die insetkant verskaf word.
Skematiese diagram van lineêre kragtoevoerkring
Lineêre kragtoestelle werk in 'n lineêre toestand, soos ons algemeen gebruikte spanningsreguleerderskyfies LM7805, LM317, SPX1117 en so aan. Figuur 1 hieronder is die skematiese diagram van die LM7805 gereguleerde kragtoevoerkring.
Figuur 1 Skematiese diagram van lineêre kragtoevoer
Uit die figuur kan gesien word dat die lineêre kragtoevoer saamgestel is uit funksionele komponente soos gelykrigting, filter, spanningsregulering en energieberging. Terselfdertyd is die algemene lineêre kragtoevoer 'n seriespanningsreguleringskragtoevoer, die uitsetstroom is gelyk aan die insetstroom, I1=I2+I3, I3 is die verwysingspunt, die stroom is baie klein, dus I1≈I3. Waarom wil ons oor die stroom praat, omdat PCB-ontwerp, die breedte van elke lyn nie lukraak gestel word nie, moet bepaal word volgens die grootte van die stroom tussen die nodusse in die skematiese. Die stroomgrootte en stroomvloei moet duidelik wees om die bord net reg te maak.
Lineêre kragtoevoer PCB-diagram
Wanneer die PCB ontwerp word, moet die uitleg van die komponente kompak wees, al die verbindings moet so kort as moontlik wees, en die komponente en lyne moet uitgelê word volgens die funksionele verhouding van die skematiese komponente. Hierdie kragtoevoerdiagram is die eerste gelykrigting, en dan filter, filter is die spanningsregulering, spanningsregulering is die energiebergingskondensator, nadat dit deur die kondensator na die volgende stroombaan vloei.
Figuur 2 is die PCB-diagram van die bogenoemde skematiese diagram, en die twee diagramme is soortgelyk. Die linker prentjie en die regter prentjie is 'n bietjie anders, die kragtoevoer in die linker prentjie is direk na die invoervoet van die spanningsreguleerder-skyfie na gelykrigting, en dan die spanningsreguleerder-kondensator, waar die filtereffek van die kondensator baie slegter is, en die uitset is ook problematies. Die prentjie aan die regterkant is 'n goeie een. Ons moet nie net die vloei van die positiewe kragtoevoerprobleem in ag neem nie, maar ook die terugvloeiprobleem, in die algemeen moet die positiewe kraglyn en die grond-terugvloeilyn so na as moontlik aan mekaar wees.
Figuur 2 PCB-diagram van lineêre kragtoevoer
Wanneer ons die lineêre kragtoevoer-PCB ontwerp, moet ons ook aandag gee aan die hitte-afvoerprobleem van die kragreguleerder-skyfie van die lineêre kragtoevoer, hoe die hitte kom. As die spanningsreguleerder-skyfie se voorkant 10V is, die uitsetpunt 5V is, en die uitsetstroom 500mA is, dan is daar 'n spanningsval van 5V op die reguleerder-skyfie, en die hitte wat gegenereer word, is 2.5W; as die insetspanning 15V is, die spanningsval 10V is, en die hitte wat gegenereer word 5W, daarom moet ons genoeg hitte-afvoerruimte of 'n redelike hitteafleier opsy sit volgens die hitte-afvoerkrag. Lineêre kragtoevoer word gewoonlik gebruik in situasies waar die drukverskil relatief klein is en die stroom relatief klein is, andersins, gebruik asseblief die skakelkragtoevoerkring.
Skematiese voorbeeld van 'n hoëfrekwensie-skakelkragtoevoerkring
Skakelkragtoevoer is om die stroombaan te gebruik om die skakelbuis te beheer vir hoëspoed-aan-af- en afsnyding, om 'n PWM-golfvorm te genereer, deur die induktor en die deurlopende stroomdiode, die gebruik van elektromagnetiese omskakeling van die manier om die spanning te reguleer. Skakelkragtoevoer, hoë doeltreffendheid, lae hitte, ons gebruik gewoonlik die volgende stroombane: LM2575, MC34063, SP6659 en so aan. In teorie is die skakelkragtoevoer gelyk aan beide kante van die stroombaan, die spanning is omgekeerd eweredig, en die stroom is omgekeerd eweredig.
Figuur 3 Skematiese diagram van LM2575 skakelkragtoevoerkring
PCB-diagram van skakelkragtoevoer
Wanneer die PCB van die skakelkragbron ontwerp word, is dit nodig om aandag te skenk aan: die invoerpunt van die terugvoerlyn en die deurlopende stroomdiode is waarvoor die deurlopende stroom gegee word. Soos gesien kan word in Figuur 3, wanneer U1 aangeskakel word, gaan die stroom I2 die induktor L1 binne. Die kenmerk van die induktor is dat wanneer die stroom deur die induktor vloei, dit nie skielik gegenereer kan word nie, en ook nie skielik kan verdwyn nie. Die verandering van stroom in die induktor het 'n tydproses. Onder die werking van gepulseerde stroom I2 wat deur die induktansie vloei, word 'n deel van die elektriese energie omgeskakel in magnetiese energie, en die stroom neem geleidelik toe. Op 'n sekere tyd skakel die beheerkring U1 I2 af. As gevolg van die eienskappe van induktansie kan die stroom nie skielik verdwyn nie. Op hierdie tydstip werk die diode en neem dit die stroom I2 oor, daarom word dit die deurlopende stroomdiode genoem. Dit kan gesien word dat die deurlopende stroomdiode vir die induktansie gebruik word. Die deurlopende stroom I3 begin vanaf die negatiewe punt van C3 en vloei na die positiewe punt van C3 deur D1 en L1, wat gelykstaande is aan 'n pomp, wat die energie van die induktor gebruik om die spanning van die kapasitor C3 te verhoog. Daar is ook die probleem van die invoerpunt van die terugvoerlyn van spanningsdeteksie, wat na filtering teruggevoer moet word na die plek, anders sal die uitsetspanningsrimpel groter wees. Hierdie twee punte word dikwels deur baie van ons PCB-ontwerpers geïgnoreer, omdat hulle dink dat dieselfde netwerk nie daar dieselfde is nie, trouens, die plek is nie dieselfde nie, en die prestasie-impak is groot. Figuur 4 is die PCB-diagram van die LM2575 skakelkragbron. Kom ons kyk wat fout is met die verkeerde diagram.
Figuur 4 PCB-diagram van LM2575 skakelkragtoevoer
Waarom wil ons in detail oor die skematiese beginsel praat, want die skematiese diagram bevat baie PCB-inligting, soos die toegangspunt van die komponentpen, die huidige grootte van die nodusnetwerk, ens., sien die skematiese diagram, PCB-ontwerp is nie 'n probleem nie. Die LM7805- en LM2575-stroombane verteenwoordig die tipiese uitlegstroombaan van lineêre kragtoevoer en skakelkragtoevoer, onderskeidelik. Wanneer PCB's gemaak word, is die uitleg en bedrading van hierdie twee PCB-diagramme direk op die lyn, maar die produkte is anders en die stroombaanbord is anders, wat aangepas word volgens die werklike situasie.
Alle veranderinge is onafskeidbaar, so die beginsel van die kragkring en die manier waarop die bord so is, en elke elektroniese produk is onafskeidbaar van die kragtoevoer en sy stroombaan, daarom leer die twee stroombane, die ander word ook verstaan.
Plasingstyd: 4 Julie 2023
