Zvese Zvaunoda Kuziva Nezve PCB Power Supply Design

Magetsi asina kudzorwa inzira yakapusa uye isingadhure yekushandura AC simba kubva pamadziro kubuda kuenda kuDC voltage. Iwo anowanzo sanganisira transformer kudzika pasi voltage, rectifier yekushandura AC kuenda kuDC, uye sefa capacitor yekutsvedzerera kubuda. Nekudaro, sezvo ivo vasina regulator, iyo inobuda voltage ichange iine ripple waveform, inova chikamu cheAC chakaiswa pamusoro peDC voltage. Iyi ripple inogona kukonzeresa nyaya mumasekete emagetsi anonzwisa tsitsi.

Inodzorwa magetsi emagetsi, kune rumwe rutivi, akagadzirirwa kuderedza ripple uye kupa yakagadzikana DC inobuda voltage. Kune marudzi maviri makuru emagetsi anodzorwa: mitsara yemagetsi uye switching regulators (inozivikanwawo se switch-mode magetsi emagetsi).

Matambudziko uye Mhinduro mu Linear Power Supply Design yePCBs

Linear magetsi emagetsi maseketi ari nyore uye akatwasuka kugadzira nekushandisa paPCB. Nekudaro, ivo vanouya neavo seti yezvipingamupinyi zvine chekuita nekubudirira uye kutonga kwekupisa. Nyaya idzi dzinogona kunyanya kunetsa kana zvinhu zvinobata tembiricha zvakaiswa paPCB kana kuti gungano rose rakavharirwa mukati mecasing yakavharirwa kwezvakatipoteredza kuti zvidzivirire, sezvo sarudzo dzekutonhora dzisingakwanisi:

1. Kusashanda zvakanaka: Linear magetsi emagetsi anozivikanwa nekusashanda kwawo. Vanoshanda nekubvisa voltage yakawandisa sekupisa, izvo zvinoguma nekurasikirwa kukuru kwesimba muchimiro chesimba rekupisa. Kusashanda zvakanaka uku kunogona kutungamira kumutengo wepamusoro wekushandisa uye kungave kusingakodzere bhatiri-powered kana dhizaini.
2. Heat Management: Kugadzirisa kupisa kunogadzirwa nemagetsi emagetsi kwakakosha, kunyanya kana zvinhu zvinonzwa tembiricha zviri padyo. Kupisa kwakanyanya kunogona kukanganisa kushanda uye kuvimbika kwezvikamu izvi uye zvingada mamwe magadzirirwo ekutonhodza.
3. Zvishoma Kutonhodza Sarudzo: Mune zvimwe zviitiko, mutsara magetsi emagetsi anoshandiswa munzvimbo dzine sarudzo dzekutonhodza dzakashomeka. Semuenzaniso, kana gungano rose rePCB rakavharirwa mukati mebhokisi rakavharwa kuti ridzivirirwe kubva kune zvakatipoteredza, panogona kuva nemhepo shoma uye nzira dzekutonhora dziripo. Izvi zvinogona kuwedzera dambudziko rekutonga kupisa.

Kugadzirisa matambudziko aya mumagadzirirwo emagetsi emagetsi, PCB vagadziri vanofanirwa kufunga akati wandei nzira:

• Heat Sinks: Kupisa kunyura kunogona kuwedzerwa kune zvinhu zvinowanzopisa, senge voltage regulators. Masingi aya anobatsira kubvisa kupisa zvakanyanya.
• Component Placement: Funga nezvekuiswa kwezvinhu zvinobata tembiricha uye zvinhu zvinogadzira kupisa kuti kuderedze kukanganiswa kwekupisa kwekupisa.
• Thermal Design: Ita shuwa kuti PCB dhizaini inobvumira kupisa kuitiswa kure nenzvimbo dzakaoma. Izvi zvinogona kusanganisira kudira kwemhangura kana kupisa-kuitisa vias.
• Mafungiro Ezvakatipoteredza: kana Pcb gungano yakavharirwa, iva nechokwadi chekuti casing yakagadzirirwa kufambisa kupisa kwekupisa uchichengetedza kuchengetedza kwezvakatipoteredza.

Nepo magetsi emagetsi angave asina kunyatso shanda, anoramba ari sarudzo inoshanda kune mamwe maapplication uko kuve nyore, kudhura kwakaderera, uye kugadzikana kwakakosha. Kushanda kwekutonga kupisa kwakakosha pakuve nehupenyu hurefu uye kuvimbika kwePCB uchishandisa mutsara magetsi ekupa maseketi.

Kukwenenzvera PCB Simba neAdvanced Switch-Mode Power Supplies (SMPS)

Chinja-modhi magetsi ekupa (SMPS) maseketi akaomarara pane mutsara magetsi emagetsi asi anopa zvakanyanya kushanda nesimba. Nepo kuita uku kunobatsira maererano nekutonga kwekupisa uye kuchengetedza simba, magadzirirwo eSMPS anosuma seti nyowani yezvinetso zvevagadziri vePCB. Aya matambudziko anonyanya kutenderera pakugadzirisa ruzha rwemagetsi, kugadzirisa ripple voltage pane zvinobuda, uye kudzikisira nyaya dzepasi:

1. Electromagnetic Noise: Maseketi eSMPS ane mukana wekugadzira mazinga akakura ekukanganiswa kwemagetsi (EMI) nekuda kwekukurumidza kuchinjika kwezvikamu. Vagadziri vePCB vanofanirwa kubata zvine mutsindo iyi ruzha rwemagetsi kudzivirira kuti isakanganise zvimwe zvikamu pabhodhi kana kukanganisa michina iri pedyo. Mune zvimwe zviitiko zvakanyanyisa, iyi EMI inogona kutodzokera kuburikidza nemagetsi mains, zvichikanganisa zvimwe zvishandiso zvakabatana kune imwecheteyo magetsi network.
2. Ripple Voltage: SMPS maseketi anogona kuunza ripple voltage pane inobuda. Kana isina kubatwa nemazvo, iyi ripple voltage inogona kukanganisa kukanganisa paPCB. Capacitive kana inductive coupling pakati pezvinonyatso fambiswa kana waya dzakasungwa zvinogona kuwedzera nyaya iyi. Chenjera PCB mamisirwo uye nzira dzekusefa dzakakosha kuderedza kukanganiswa kweripple voltage.
3. Ground Bounce: Kukurumidza kuchinjika mumaseketi eSMPS kunogona kutungamira kune shanduko yenguva pfupi mukugona kwevhu pane iyo nzvimbo yekuchinja inobatana nendege yepasi paPCB. Izvi zvinogona kugadzira mutsauko wenguva pfupi wepasi pasi pebhodhi. Muzviitiko zvakanyanyisa, uku kubhururuka kwepasi kunogona kukonzera zvikamu munzvimbo dziri kure dzePCB kuona uye kupindura kune iyi inonzwisiswa chiratidzo inokonzerwa nenhema inogona kusiyana.

Kugadzirisa matambudziko aya uye kuona kushanda kwakanaka kweSMPS dhizaini, PCB vagadziri vanofanirwa kuita inoshanda kudzvinyirira ruzha, kusefa, uye nzira dzekudzika. Pamusoro pezvo, kudzikisira kureba nekufara kweakakwira-azvino zvishwe, kushandisa akakodzera decoupling capacitor, uye kuchengetedza yakarongeka nzira yekuisa chikamu kunogona kubatsira kuderedza EMI uye ripple voltage nyaya. Ground bounce inogona kudzikiswa kuburikidza nekuchenjerera marongero uye nekuona yakaderera-impedance pasi. Kunzwisisa uye kugadzirisa matambudziko aya ane chekuita neSMPS kwakakosha kune vagadziri vePCB vanoshanda pamagetsi emagetsi.

Maitiro Akanakisa ePCB Power Supply Design

Paunenge uchigadzira iyo PCB magetsi ekupa, kune akati wandei maitiro uye kufunga kunogona kubatsira kuve nechokwadi chekuvimbika kwesimba uye chiratidzo chekuvimbika. Hezvino zvimwe zvakakosha zvekuchengeta mupfungwa:

Mapurani Emagetsi Akasiyana uye Mapurani Epasi: Kazhinji zvinokurudzirwa kuva nepurani dzemagetsi nepasi dzakasiyana paPCB. Izvi zvinobatsira kuderedza kudonha kwemagetsi, kuderedza kubatana kweruzha pakati pezvikamu zvakasiyana, uye zvinopa nzira yakaderera yekudzivirira mafungu ekudzoka.

MaCapacitor Ekubvisa Madhaka: Isa macapacitor ekubvisa madhaka pedyo nepanogona napo nemapini emagetsi edunhu rega rega rakabatanidzwa (IC). Macapacitor aya anobatsira kupa simba remuno rakasimba uye kuderedza simba remagetsi anochinja-chinja. Shandisa musanganiswa wemacapacitor eceramic neelectrolytic kuti uvhare mafrequency akasiyana-siyana.

Kuiswa Kwakakodzera Kwezvikamu: Isa zvikamu zvemagetsi pedyo nepedyo kuti uderedze kureba kwezvimedu uye uderedze kupinza kwezvipembenene uye kuramba. Chengetedza zvimedu zvipfupi uye zvakananga kuti uderedze kudonha kwemagetsi uye kubatana kweruzha.

Zvinhu Zvinofanira Kufungwa Nezvekupisa: Kana magetsi ako achigadzira kupisa kwakawanda, iva nechokwadi chekuti kupisa kwacho kwakarongeka. Shandisa ma "thermal vias", ma "heat sinks", uye ma "thermal pads" kuti ubvise kupisa zvakanaka. Mhepo yakakwana uye mhepo inofanirawo kufungwa nezvayo.

Matekiniki Ekudzika: Shandisa plane yakasimba pasi uye shandisa schema yekudzika nyeredzi. Batanidza nzvimbo dzese dzepasi zvakananga pasi pasi kuti uderedze zvitenderedzo zvepasi uye uderedze ruzha. Bvisa nzvimbo dzepasi dzeanalog nedzedhijitari kana zvichidikanwa, uye dzibatanidze panzvimbo imwe chete.

Kusefa kweEMI: Wedzera zvikamu zvakakodzera zvekusefa kweEMI kuti udzivise kupindira kwemagetsi kunofambiswa uye kunopfuudzwa nemwaranzi. Izvi zvinogona kusanganisira mabheya eferrite, machoke ecommon-mode, uye ma series inductors pamagetsi nemitsara yesignali. Gadzira marongero ePCB nokungwarira kuti uderedze nzvimbo dzema loop uye uchengetedze marongero anonzwa ruzha kure nema circuits ane simba guru kana kuti anomhanya nekumhanya.

Kudzivirira: Kana paine ma "current" akawanda kana kuti switching regulators anoshandiswa, kana paine ma "security circuits" ari pedyo, funga nezvekuwedzera "shielding" kuPCB. Kudzivirira simbi kunogona kubatsira kubvisa nekudzivirira zvikamu zvinonzwa kubva pakukanganiswa kweEMI.

Edza uye Simbisa: Kana dhizaini yePCB yapera, ita bvunzo dzakakwana uye simbisa dunhu remagetsi. Yera voltage inobuda, ripple, uye mazinga eruzha pasi pemamiriro akasiyana emutoro kuti uve nechokwadi chekuti zvinosangana nezvinodiwa nemudziyo wako.

Nekutevedzera aya akanakisa maitiro uye nekutarisa izvo chaizvo zvinodikanwa zvemagetsi dhizaini yako, unogona kuwedzera simba rekuvimbika, kuderedza ruzha, uye kuve nechokwadi chekushanda kwakavimbika kwechishandiso chako.

mhedziso

Kugadzira simba rePCB chinhu chakakosha pakugadzirwa kwemidziyo yemagetsi, kungave kuri kushandisa mabhatiri, solar panels, kana maburi emadziro. Izvi zvinopfuura basa guru rekushandura simba reAC kuita DC, kusanganisira zvinhu zvakakosha zvakaita sekusimbisa simba, kusimbisa masaini, kutarisira kupisa, uye kuderedza magetsi . Kushanda pamwe chete nevagadziri vane ruzivo vakaita seHighleap, kambani inotungamira mukugadzira PCB&PCBA, kunogona kubatsira mukuzadzisa zvinangwa izvi. Nekusarudza mhando yakakodzera yekutonga, kushandisa kutonga kupisa kwakanaka, uye kushandisa nzira dzakadai sekudzivirira, kubvisa, uye kudzivirira, vagadziri vanogona kuona kuti masisitimu avo emagetsi anopa simba rakachena uye rakagadzikana kuzvikamu zvemagetsi, zvichikurudzira kushanda kwakanaka uye kuderedza njodzi yekukanganiswa kana kukuvara.

Zvikurukuru, sarudzo pakati pema "linear" ne "switching regulators" inopa chinjano pakati peruzha rushoma nekushanda zvakanaka. Ma "linear regulators", kunyangwe akanyarara, anoda kutarisirwa kwekupisa nekungwarira nekuda kwekupisa kunopera, nepo ma "switching regulators" achipa kushanda zvakanaka asi anoda kudzvinyirirwa kweEMI nekusefa. Hunyanzvi hweHighleap mukugadzira nekugadzira maPCB hunogona kupa ruzivo rwakakosha uye mhinduro dzekuona kuti simba rakasimba uye kuvimbika kwemasaini panguva yekutarisira zvinhu zvekupisa, nokudaro zvichigadzira nzira yekugadzira simba rePCB uye kuchengetedza mashandiro uye kuvimbika kwemidziyo yemagetsi.

Yekuwedzera FAQ yePCB Simba

1. Chii chinokonzeresa hupamhi hwekutsvagisa paPCB kuendesa magetsi?
   Iyo yekutevera hupamhi inobata zvakananga kushorwa uye ikozvino-inotakura kugona kweiyo simba traces. Matekirwo akafararira anoderedza kuramba, kuderedza kudonha kwemagetsi, uye kunatsiridza kugovera kwemagetsi, kunyanya mukushandiswa kwepamusoro-ikozvino.
2. Iwe unosarudza sei iyo yakakodzera PCB zvinhu zvemagetsi maseketi?
   Kusarudzwa kwezvinhu zvePCB zvinoenderana nekupisa kunofambiswa, dielectric constant, uye kuvimbika kana paine kushushikana kwekupisa. Zvinhu zvakaita seFR4 zvakajairika kumaseketi emagetsi akajairwa, nepo zvinhu zvepamusoro zvakaita selaminate yakasarudzika inorasikirwa zvakanyanya zvichishandiswa pakugadzira magadzirirwo ane simba rakawanda kana kuti ane simba rakawanda.
3. Ndeipi basa rinoitwa nePCB stack-up mukugadzira magetsi ekugadzira?
   Yakanyatsogadzirwa stack-up inoderedza ruzha, inosimudzira chiratidzo chekuvimbika, uye inopa yakaderera-impedance simba uye pasi ndege. Izvo zvakakosha pakudzikisira EMI uye nekuona yakagadzikana kuendesa magetsi.
4. Zvishwe zvepasi zvinogona kudzivirirwa sei muPCB magadzirirwo emagetsi?
   Zvishwe zvepasi zvinogona kudziviswa nekushandisa ndege yepasi yakasimba, uchishandisa nyeredzi yekumisa hurongwa, uye nekuona kuti zvese zvikamu zvinogovana zvakajairika referensi nzvimbo.
5. Ndedzipi nzira dzekuyedza dzinovimbisa PCB kuvimbika kwesimba?
   Nzira dzekuyedza dzinosanganisira kupisa profiling, ripple voltage kuyerwa, EMI kuyedzwa, uye kuyedzwa kwemutoro pasi pemamiriro akasiyana. Aya maedzo anobatsira kusimbisa dhizaini uye kuona zvingangoitika nyaya nekukurumidza.
6. Nzira dzekupisa dzinovandudza sei simba rePCB?
   Thermal vias kutamisa kupisa kubva pamusoro peturu kuenda mukati mukati kana pasi pePCB, kuwedzera kupisa kwekupisa. Izvi zvinonyanya kukosha mumagadzirirwo epamusoro-soro ane mhepo shoma.