Você já pensou em como transferir energia dentro da placa de circuito impresso para alimentar nossos aparelhos? Existem muitos componentes minúsculos em uma placa PCB e é preciso muita habilidade, tempo e energia para projetar uma fonte de alimentação tão complicada para alimentar cada componente. Além disso, com o aumento da densidade e complexidade do projeto do circuito, a complexidade do projeto também está aumentando. Somente um projeto de fonte de alimentação perfeito pode superar esse desafio. No entanto, para um projeto perfeito, todos os possíveis problemas precisam ser tratados. Alguns dos problemas que precisam ser resolvidos incluem interferência eletromagnética, seleção de componentes, redução de loops de corrente e projeto de rastreamento para lidar com grandes correntes. Além disso, muitos parâmetros importantes, como tensão, corrente e perda de calor, também precisam ser considerados.
Vamos dar uma olhada nas cinco considerações mais importantes paraConector de alimentação PCBProjeto.
1. Escolha o regulador certo
Você precisa escolher entre dois tipos de reguladores de energia - linear e modo de comutação. Os reguladores lineares podem fornecer saída de baixo ruído, mas alta dissipação de calor, o que requer um sistema de resfriamento. Eles exigem uma tensão de entrada maior que a tensão de saída necessária e a alta dissipação de calor reduzirá a eficiência. Por outro lado, os reguladores chaveados são eficientes em uma ampla faixa de corrente porque armazenam energia temporariamente no indutor e então liberam a energia em diferentes tensões em diferentes tempos de comutação, convertendo assim uma tensão em outra. . Este ruído de comutação pode causar picos de resposta.
2. Gerenciamento térmico
Quando a corrente passa, o calor é liberado, mas esse calor depende do nível de potência, impedância e características do componente. Um regulador bem escolhido pode reduzir essa dissipação de calor. Além disso, é necessário garantir que o circuito eletrônico funcione em uma temperatura mais baixa para melhorar a eficiência, o que pode ser obtido com o uso de métodos de resfriamento adequados. Isso pode incluir radiadores, ventiladores, resfriadores termoelétricos e vias térmicas. Os dissipadores de calor são melhor usados com reguladores lineares; vias térmicas podem ser usadas perto de componentes de alta potência nominal; ou ventiladores podem ser incorporados ao projeto para garantir o resfriamento forçado.
3. Escolha o capacitor correto
Capacitores são usados para fornecer picos curtos na demanda atual do dispositivo. O desacoplamento pode reduzir a impedância entre a energia e o terra. Portanto, o capacitor de desacoplamento atua como uma fonte de energia secundária, fornecendo a corrente necessária ao circuito. O capacitor de bypass é outra opção, pode contornar o ruído e reduzir a flutuação do barramento de força.
4. Integridade de energia
A integridade de energia do projeto da fonte de alimentação deve ser garantida, que é a qualidade da energia fornecida ao circuito. Integridade de energia é medir a eficácia da transmissão de energia para a carga no sistema, para garantir que o circuito e o equipamento obtenham a energia adequada, de modo a atingir o desempenho esperado do circuito. Para alcançar tal integridade de energia, são necessárias ferramentas de simulação para gerenciar o ruído da fonte de alimentação. Essas ferramentas podem estimar quedas de tensão, identificar altas correntes em circuitos e recomendar a colocação de capacitores de desacoplamento.
5. Resposta de frequência
Quando a fonte de alimentação mudar de sem carga para carga total, a saída de tensão cairá brevemente antes de retornar à tensão normal. A saída também pode oscilar por um período de tempo antes que a tensão volte ao normal. Se essas oscilações excederem o limite, ajustar o capacitor de saída e o capacitor de compensação torna-se muito importante. Essas oscilações também podem ocorrer quando a fonte de alimentação muda de carga total para sem carga. Para responder melhor a isso, você deve garantir que os componentes selecionados estejam dentro das restrições de projeto. No entanto, os circuitos CA e CC devem ser considerados separadamente.
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