PCB 전원 공급 장치 설계에서 고려해야 할 요소는 무엇입니까?

기기에 전원을 공급하기 위해 PCB 내부의 에너지를 전송하는 방법에 대해 생각해 본 적이 있습니까? PCB 보드에는 너무 많은 작은 구성 요소가 있으며 각 구성 요소에 전원을 공급하기 위해 복잡한 전원 공급 장치를 설계하는 데 엄청난 기술, 시간 및 에너지가 필요합니다. 또한 회로 설계 밀도와 복잡성이 증가함에 따라 설계의 복잡성도 증가하고 있습니다. 완벽한 전원 공급 장치 설계만이 이 문제를 극복할 수 있습니다. 그러나 완벽한 설계를 위해서는 가능한 모든 문제를 해결해야 합니다. 해결해야 할 몇 가지 문제에는 전자기 간섭, 부품 선택, 전류 루프 감소, 대전류를 처리하기 위한 추적 설계 등이 있습니다. 또한 전압, 전류 및 열 손실과 같은 많은 중요한 매개변수도 고려해야 합니다.

가장 중요한 5가지 고려 사항을 살펴보겠습니다.PCB 전원 커넥터설계.

1. 올바른 레귤레이터 선택
선형 및 스위치 모드의 두 가지 전력 조정기 유형 중에서 선택해야 합니다. 선형 조정기는 낮은 잡음 출력을 제공할 수 있지만 냉각 시스템이 필요한 높은 열 분산을 제공합니다. 필요한 출력 전압보다 높은 입력 전압이 필요하며 높은 열 발산은 효율을 감소시킵니다. 반면에 스위치 모드 레귤레이터는 에너지를 인덕터에 일시적으로 저장했다가 다른 스위칭 시간에 다른 전압에서 에너지를 방출하여 한 전압을 다른 전압으로 변환하기 때문에 큰 전류 범위에서 효율적입니다. . 이 스위칭 노이즈는 응답 피크를 유발할 수 있습니다.

2.열관리
전류가 흐르면 열이 방출되는데, 이 열은 전력 수준, 임피던스, 부품의 특성에 따라 달라집니다. 잘 선택된 조정기는 이 열 발산을 줄일 수 있습니다. 또한 전자 회로가 더 낮은 온도에서 작동하도록 하여 효율성을 개선해야 하는데 이는 적절한 냉각 방법을 사용하여 달성할 수 있습니다. 여기에는 라디에이터, 팬, 열전 냉각기 및 열 비아가 포함될 수 있습니다. 방열판은 선형 레귤레이터와 함께 사용하는 것이 가장 좋습니다. 열 비아는 고전력 구성 요소 근처에서 사용할 수 있습니다. 또는 팬을 설계에 통합하여 강제 냉각을 보장할 수 있습니다.

3. 올바른 커패시터 선택
커패시터는 장치의 현재 수요에서 짧은 피크를 제공하는 데 사용됩니다. 디커플링은 전원과 접지 사이의 임피던스를 줄일 수 있습니다. 따라서 디커플링 커패시터는 회로에 필요한 전류를 제공하는 보조 전원 역할을 합니다. 바이패스 커패시터는 또 다른 옵션으로 노이즈를 바이패스하고 전원 버스의 변동을 줄일 수 있습니다.

4. 전원 무결성
회로에 전달되는 전력의 품질인 전원 공급 장치 설계의 전력 무결성이 보장되어야 합니다. 전력 무결성은 시스템의 부하에 대한 전력 전송의 효율성을 측정하여 회로와 장비가 적절한 전력을 얻도록 하여 회로의 예상 성능을 달성하는 것입니다. 이러한 전원 무결성을 달성하려면 전원 공급 장치 노이즈를 관리하기 위한 시뮬레이션 도구가 필요합니다. 이러한 도구는 전압 강하를 추정하고 회로의 고전류를 식별하며 디커플링 커패시터의 배치를 권장할 수 있습니다.

5. 주파수 응답
전원 공급 장치가 무부하에서 최대 부하로 변경되면 정상 전압으로 돌아가기 전에 전압 출력이 잠시 떨어집니다. 전압이 정상으로 돌아오기 전에 일정 시간 동안 출력이 진동할 수도 있습니다. 이러한 진동이 한계를 초과하면 출력 커패시터와 보상 커패시터를 조정하는 것이 매우 중요해집니다. 이러한 진동은 전원 공급 장치가 최대 부하에서 무부하로 변경될 때도 발생할 수 있습니다. 이에 더 잘 대응하려면 선택한 구성 요소가 설계 제약 조건 내에 있는지 확인해야 합니다. 그러나 AC 및 DC 회로는 별도로 고려해야 합니다.

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