Com es pot identificar ràpidament el problema de l'interruptor de la font d'alimentació?
L'anomenada font d'alimentació de commutació es refereix a una font d'alimentació que utilitza tecnologia d'alimentació electrònica moderna per controlar la relació de temps de l'obertura del tub de l'interruptor i la secció del tub per mantenir una tensió de sortida estable. La font d'alimentació de commutació es compon generalment d'IC de control de modulació d'amplada de pols i MOSFET. Amb el desenvolupament de la tecnologia d'electrònica de potència, el desenvolupament i la innovació, la tecnologia d'alimentació de commutació també s'innova constantment. A continuació, introduiré algunes precaucions en el procés de disseny de la font d'alimentació de commutació i també introduiré com esbrinar ràpidament el problema de la font d'alimentació de commutació quan hi ha un problema amb la font d'alimentació de commutació.
Disseny de la font d'alimentació commutada
La font d'alimentació de commutació és un tipus de font d'alimentació que utilitza tecnologia electrònica de potència moderna per controlar la relació de temps d'encesa i apagat per mantenir una tensió de sortida estable. La font d'alimentació de commutació es compon generalment d'IC de control de modulació d'amplada de pols (PWM) i MOSFET.
La disposició és molt important quan es dissenyen fonts d'alimentació de commutació d'alta freqüència. Un bon disseny pot resoldre molts problemes amb aquest tipus d'alimentació. Els problemes deguts a la disposició solen manifestar-se a corrents elevats i són més pronunciats a grans diferències de voltatge entre les tensions d'entrada i de sortida. Alguns dels problemes principals són la regulació reduïda a grans corrents de sortida i/o grans diferències de voltatge d'entrada/sortida, soroll addicional a les formes d'ona de sortida i inici i inestabilitat. Aquests problemes es poden minimitzar aplicant uns quants principis senzills a continuació.
inductor
Les fonts d'alimentació de commutació utilitzen inductors de baixa EMI (interferència electromagnètica) amb nuclis de ferrita tancats. Com ara nuclis E rodons o tancats. Els nuclis oberts també es poden utilitzar si tenen característiques EMI inferiors i es troben més lluny dels cables i components de baixa potència. Si s'utilitza un nucli obert, també és una bona idea tenir els pols del nucli perpendiculars al PCB. Els nuclis de varetes (sTIck cores) s'utilitzen normalment per eliminar la major part del soroll no desitjat.
el feedback
Intenteu mantenir el bucle de retroalimentació lluny dels inductors i les fonts de soroll. També feu que la línia de retroalimentació sigui el més recta possible i més gruixuda. De vegades hi ha una compensació entre aquests dos enfocaments, però mantenir la línia de retroalimentació allunyada de l'EMI de l'inductor i d'altres fonts de soroll és el més crític dels dos. Col·loqueu la línia de retroalimentació al costat oposat a l'inductor de la PCB i separeu-la amb un pla de terra al mig.
condensador de filtre
Quan utilitzeu un petit condensador de filtre d'entrada de ceràmica, s'ha de col·locar el més a prop possible del pin VIN de l'IC. Això eliminarà tant com sigui possible l'efecte de la inductància de línia, donant a les línies internes IC una font de tensió més neta. Alguns dissenys de fonts d'alimentació de commutació requereixen l'ús d'un condensador d'alimentació directa connectat des de la sortida al pin de retroalimentació, generalment per raons d'estabilitat. En aquest cas, també s'ha d'ubicar el més a prop possible de l'IC. L'ús de condensadors de muntatge superficial també redueix la longitud del cable, reduint així l'acoblament del soroll a l'antena efectiva (antena efectiva) causat pels components del forat.
compensar
Si es requereixen components de compensació externs per a l'estabilitat, també s'han de col·locar el més a prop possible de l'IC. Aquí també es recomanen components de muntatge en superfície pels mateixos motius que es discuteixen per als condensadors de filtre. Aquests components tampoc haurien d'estar massa a prop de l'inductor.
Traces i plans de terra
Mantingueu totes les traces de potència (intensitat de corrent) tan curtes, rectes i gruixudes com sigui possible. En una PCB estàndard, el millor és tenir una amplada mínima absoluta de 15 mil (0,381 mm) per amplificador. L'inductor, el condensador de sortida i el díode de sortida han d'estar el més a prop possible. Això pot ajudar a reduir l'EMI causada per les traces de la font de commutació quan hi circulen grans corrents de commutació. Això també redueix la inductància i la resistència del plom, la qual cosa redueix els pics de soroll, els sons i les pèrdues resistives, que poden crear errors de tensió. La terra de l'IC, el condensador d'entrada, el condensador de sortida i el díode de sortida (si n'hi ha) s'han de connectar directament a un pla de terra. El millor és tenir un pla de terra a banda i banda del PCB. Això redueix els errors del bucle de terra i absorbeix més EMI generada per l'inductor, reduint així el soroll. Per a plaques multicapa amb més de dues capes, es pot utilitzar un pla de terra per separar el pla de potència (l'àrea on resideixen les traces i els components de l'energia) i el pla de senyal (la zona on resideixen els components de retroalimentació i compensació) per millorar el rendiment. A les plaques multicapa, calen vies per connectar traces a diferents plans. Si el rastre ha de portar un gran corrent d'un costat a l'altre, és una bona pràctica utilitzar un estàndard per cada 200 mA de corrent.
Disposeu els components de manera que els bucles de corrent inicials giren en la mateixa direcció. Hi ha dos estats d'alimentació segons com funcioni el regulador de capçal. Un estat és quan l'obertura està tancada i l'altre estat quan l'obertura està oberta. Durant cada estat, el dispositiu d'alimentació que està encès actualment crea un bucle de corrent. Els dispositius de potència estan disposats de manera que el bucle de corrent condueixi en la mateixa direcció durant cada estat. Això evita les inversions de camp magnètic en les traces entre els dos semianells i redueix les emissions d'EMI.
refredament
Quan s'utilitzen circuits integrats d'alimentació de muntatge superficial o interruptors d'alimentació externs, el PCB sovint es pot utilitzar com a dissipador de calor. Es tracta d'utilitzar la superfície revestida de coure de la PCB per ajudar el dispositiu a dissipar la calor. Consulteu el manual específic del dispositiu per obtenir informació sobre com utilitzar la dissipació tèrmica de PCB. Això normalment pot estalviar el dispositiu de refrigeració afegit per la font d'alimentació de commutació.
