Pse të mësoni dizajnin e qarkut të energjisë
Qarku i furnizimit me energji elektrike është një pjesë e rëndësishme e një produkti elektronik, dizajni i qarkut të furnizimit me energji lidhet drejtpërdrejt me performancën e produktit.
Klasifikimi i qarqeve të furnizimit me energji elektrike
Qarqet e rrymës së produkteve tona elektronike përfshijnë kryesisht furnizime lineare të energjisë dhe furnizime me energji komutuese me frekuencë të lartë.Në teori, furnizimi linear i energjisë është sa rrymë i nevojitet përdoruesit, hyrja do të sigurojë sa rrymë;Furnizimi me energji komutuese është sa energji i nevojitet përdoruesit dhe sa energji sigurohet në fundin e hyrjes.
Diagrami skematik i qarkut linear të furnizimit me energji elektrike
Pajisjet lineare të energjisë funksionojnë në një gjendje lineare, siç janë çipat tanë të rregulluesit të tensionit të përdorur zakonisht LM7805, LM317, SPX1117 e kështu me radhë.Figura 1 më poshtë është diagrami skematik i qarkut të rregulluar të furnizimit me energji LM7805.
Figura 1 Diagrami skematik i furnizimit me energji lineare
Nga figura mund të shihet se furnizimi linear me energji elektrike përbëhet nga komponentë funksionalë si korrigjimi, filtrimi, rregullimi i tensionit dhe ruajtja e energjisë.Në të njëjtën kohë, furnizimi i përgjithshëm linear me energji elektrike është një furnizim me energji i rregullimit të tensionit në seri, rryma e daljes është e barabartë me rrymën hyrëse, I1=I2+I3, I3 është fundi i referencës, rryma është shumë e vogël, kështu që I1≈I3 .Pse duam të flasim për rrymën, sepse dizajni i PCB-së, gjerësia e çdo linje nuk është vendosur rastësisht, duhet të përcaktohet sipas madhësisë së rrymës midis nyjeve në skemë.Madhësia aktuale dhe rrjedha aktuale duhet të jenë të qarta për ta bërë tabelën të drejtë.
Diagrami linear i furnizimit me energji PCB
Gjatë projektimit të PCB-së, paraqitja e komponentëve duhet të jetë kompakte, të gjitha lidhjet duhet të jenë sa më të shkurtra, dhe komponentët dhe linjat duhet të vendosen sipas marrëdhënies funksionale të përbërësve skematikë.Ky diagram i furnizimit me energji elektrike është korrigjimi i parë, dhe pastaj filtrimi, filtrimi është rregullimi i tensionit, rregullimi i tensionit është kondensatori i ruajtjes së energjisë, pasi rrjedh përmes kondensatorit në qarkun e mëposhtëm elektrik.
Figura 2 është diagrami i PCB-së i diagramit skematik të mësipërm, dhe të dy diagramet janë të ngjashëm.Fotografia e majtë dhe fotografia e djathtë janë pak më ndryshe, furnizimi me energji në foton e majtë është direkt në këmbën hyrëse të çipit të rregullatorit të tensionit pas korrigjimit, dhe më pas në kondensatorin e rregullatorit të tensionit, ku efekti filtrues i kondensatorit është shumë më i keq , dhe dalja është gjithashtu problematike.Fotografia në të djathtë është e mirë.Ne nuk duhet vetëm të marrim parasysh rrjedhën e problemit pozitiv të furnizimit me energji elektrike, por gjithashtu duhet të marrim parasysh problemin e kthimit, në përgjithësi, linja pozitive e energjisë elektrike dhe linja e kthimit në tokë duhet të jenë sa më afër njëra-tjetrës.
Figura 2 Diagrami PCB i furnizimit linear me energji elektrike
Gjatë projektimit të PCB-së lineare të furnizimit me energji elektrike, duhet t'i kushtojmë vëmendje gjithashtu problemit të shpërndarjes së nxehtësisë së çipit të rregullatorit të energjisë të furnizimit me energji lineare, si vjen nxehtësia, nëse pjesa e përparme e çipit të rregullatorit të tensionit është 10V, fundi i daljes është 5V, dhe rryma e daljes është 500mA, atëherë ka një rënie të tensionit 5V në çipin e rregullatorit dhe nxehtësia e gjeneruar është 2.5W;Nëse voltazhi i hyrjes është 15 V, rënia e tensionit është 10 V dhe nxehtësia e gjeneruar është 5 W, prandaj, duhet të lëmë mënjanë hapësirë të mjaftueshme për shpërndarjen e nxehtësisë ose lavaman të arsyeshëm të nxehtësisë sipas fuqisë së shpërndarjes së nxehtësisë.Furnizimi linear i energjisë zakonisht përdoret në situata kur diferenca e presionit është relativisht e vogël dhe rryma është relativisht e vogël, përndryshe, ju lutemi përdorni qarkun e furnizimit me energji elektrike.
Shembull skematik i qarkut të furnizimit me energji komutuese me frekuencë të lartë
Ndërrimi i furnizimit me energji elektrike është përdorimi i qarkut për të kontrolluar tubin kalues për shpejtësi të lartë on-off dhe cut-off, gjeneron formën e valës PWM, përmes induktorit dhe diodës së vazhdueshme aktuale, përdorimi i mënyrës së konvertimit elektromagnetik të rregullimit të tensionit.Ndërrimi i furnizimit me energji elektrike, efikasiteti i lartë, nxehtësia e ulët, ne përgjithësisht përdorim qarkun: LM2575, MC34063, SP6659 dhe kështu me radhë.Në teori, furnizimi me energji komutuese është i barabartë në të dy skajet e qarkut, voltazhi është në përpjesëtim të zhdrejtë dhe rryma është në përpjesëtim të zhdrejtë.
Figura 3 Diagrami skematik i qarkut të furnizimit me energji komutuese LM2575
Diagrami i PCB i furnizimit me energji komutuese
Gjatë projektimit të PCB-së së furnizimit me energji komutuese, është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje: pikës së hyrjes së linjës së reagimit dhe diodës së rrymës së vazhdueshme janë për të cilët jepet rryma e vazhdueshme.Siç mund të shihet nga Figura 3, kur U1 është i ndezur, rryma I2 hyn në induktorin L1.Karakteristika e induktorit është se kur rryma kalon nëpër induktor, ajo nuk mund të gjenerohet papritur dhe as të zhduket papritur.Ndryshimi i rrymës në induktor ka një proces kohor.Nën veprimin e rrymës pulsuese I2 që rrjedh përmes induktivitetit, një pjesë e energjisë elektrike shndërrohet në energji magnetike, dhe rryma rritet gradualisht, në një kohë të caktuar, qarku i kontrollit U1 fiket I2, për shkak të karakteristikave të induktivitetit, rryma nuk mund të zhduket papritmas, në këtë kohë dioda funksionon, ajo merr rrymën I2, kështu që quhet diodë e rrymës së vazhdueshme, mund të shihet se dioda e rrymës së vazhdueshme përdoret për induktancën.Rryma e vazhdueshme I3 fillon nga skaji negativ i C3 dhe derdhet në skajin pozitiv të C3 përmes D1 dhe L1, e cila është e barabartë me një pompë, duke përdorur energjinë e induktorit për të rritur tensionin e kondensatorit C3.Ekziston edhe problemi i pikës hyrëse të linjës së reagimit të zbulimit të tensionit, e cila duhet të kthehet përsëri në vend pas filtrimit, përndryshe valëzimi i tensionit në dalje do të jetë më i madh.Këto dy pika shpesh injorohen nga shumë prej projektuesve tanë PCB, duke menduar se i njëjti rrjet nuk është i njëjtë atje, në fakt, vendi nuk është i njëjtë dhe ndikimi i performancës është i madh.Figura 4 është diagrami PCB i furnizimit me energji komutuese LM2575.Le të shohim se çfarë nuk shkon me diagramin e gabuar.
Figura 4 Diagrami PCB i furnizimit me energji komutuese LM2575
Pse duam të flasim për parimin skematik në detaje, sepse skema përmban shumë informacione të PCB-së, si pikën e hyrjes së pinit të komponentit, madhësinë aktuale të rrjetit të nyjeve, etj., shihni skemën, dizajnin e PCB-së. nuk është problem.Qarqet LM7805 dhe LM2575 përfaqësojnë qarkun tipik të paraqitjes së furnizimit me energji lineare dhe furnizimit me energji komutuese, përkatësisht.Kur bëni PCBS, faqosja dhe instalimet elektrike e këtyre dy diagrameve të PCB janë drejtpërdrejt në linjë, por produktet janë të ndryshme dhe pllaka e qarkut është e ndryshme, e cila rregullohet sipas situatës aktuale.
Të gjitha ndryshimet janë të pandashme, kështu që parimi i qarkut të energjisë dhe mënyra se si është bordi i tillë, dhe çdo produkt elektronik është i pandashëm nga furnizimi me energji elektrike dhe qarku i tij, prandaj, mësoni dy qarqet, kuptohet edhe tjetri.
Koha e postimit: Korrik-08-2023