¿Alguna vez has pensado en cómo transferir energía dentro de la pcb para alimentar nuestros electrodomésticos? Hay demasiados componentes diminutos en una placa de circuito impreso y se necesita mucha habilidad, tiempo y energía para diseñar una fuente de alimentación tan complicada para alimentar cada componente. Además, con el aumento en la densidad y complejidad del diseño de circuitos, la complejidad del diseño también está aumentando. Solo un diseño de fuente de alimentación perfecto puede superar este desafío. Sin embargo, para un diseño perfecto, se deben abordar todos los posibles problemas. Algunos de los problemas que deben resolverse incluyen la interferencia electromagnética, la selección de componentes, la reducción de los bucles de corriente y el diseño de seguimiento para manejar grandes corrientes. Además, también se deben considerar muchos parámetros importantes como el voltaje, la corriente y la pérdida de calor.
Echemos un vistazo a las cinco consideraciones más importantes paraConector de alimentación de placa de circuito impresodiseño.
1. Elija el regulador adecuado
Debe elegir entre dos tipos de reguladores de potencia: lineal y modo de conmutación. Los reguladores lineales pueden proporcionar una salida de bajo ruido, pero una alta disipación de calor, lo que requiere un sistema de refrigeración. Requieren un voltaje de entrada más alto que el voltaje de salida requerido, y la alta disipación de calor reducirá la eficiencia. Por otro lado, los reguladores de modo de conmutación son eficientes en un amplio rango de corriente porque almacenan energía temporalmente en el inductor y luego liberan la energía a diferentes voltajes en diferentes tiempos de conmutación, convirtiendo así un voltaje en otro. . Este ruido de conmutación puede provocar picos de respuesta.
2. Gestión térmica
Cuando pasa la corriente, se libera calor, pero este calor depende del nivel de potencia, la impedancia y las características del componente. Un regulador bien elegido puede reducir esta disipación de calor. Además, es necesario asegurarse de que el circuito electrónico funcione a una temperatura más baja para mejorar la eficiencia, lo que se puede lograr mediante el uso de métodos de enfriamiento adecuados. Estos pueden incluir radiadores, ventiladores, enfriadores termoeléctricos y vías térmicas. Los disipadores de calor se utilizan mejor con reguladores lineales; las vías térmicas se pueden utilizar cerca de componentes de alta potencia nominal; o se pueden incorporar ventiladores en el diseño para asegurar un enfriamiento forzado.
3. Elija el condensador correcto
Los condensadores se utilizan para proporcionar picos cortos en la demanda actual del dispositivo. El desacoplamiento puede reducir la impedancia entre la potencia y la tierra. Por lo tanto, el capacitor de desacoplamiento actúa como una fuente de alimentación secundaria, proporcionando la corriente requerida por el circuito. El condensador de derivación es otra opción, puede evitar el ruido y reducir la fluctuación del bus de alimentación.
4. Integridad del poder
Se debe garantizar la integridad de la potencia del diseño de la fuente de alimentación, que es la calidad de la potencia entregada al circuito. La integridad de potencia es medir la eficacia de la transmisión de potencia a la carga en el sistema, para garantizar que el circuito y el equipo obtengan la potencia adecuada, a fin de lograr el rendimiento esperado del circuito. Para lograr tal integridad de energía, se necesitan herramientas de simulación para gestionar el ruido de la fuente de alimentación. Estas herramientas pueden estimar caídas de voltaje, identificar corrientes altas en circuitos y recomendar la colocación de capacitores de desacoplamiento.
5. Respuesta de frecuencia
Cuando la fuente de alimentación cambia de sin carga a carga completa, la salida de voltaje caerá brevemente antes de volver al voltaje normal. La salida también puede oscilar durante un período de tiempo antes de que el voltaje vuelva a la normalidad. Si estas oscilaciones superan el límite, entonces es muy importante ajustar el condensador de salida y el condensador de compensación. Estas oscilaciones también pueden ocurrir cuando la fuente de alimentación cambia de plena carga a sin carga. Para responder mejor a esto, debe asegurarse de que los componentes seleccionados estén dentro de las restricciones de diseño. Sin embargo, los circuitos de CA y CC deben considerarse por separado.
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