ACDC电源模块PCB设计经验
很多人不会ACDC电源模块PCB设计,今天小编就给大家说说
电源模块PCB设计
电源电路是电子产品的重要组成部分,电源电路设计的好坏,直接牵连产品性能的好坏。我们电子产品的主要电源电路是线性电源和高频开关电源。理论上讲,线性功率是指用户需要多少电流,输入应该提供多少电流;开关电源是用户需要多少功率以及输入提供多少功率。
线性电源
线性电源器件工作在线性状态,如我们常见的稳压芯片LM7805,LM317,SPX1117等。下图是LM7805电源电路原理图。
从图中可以看出,线性电源具有整流,滤波,调节,储能等功能。同时,一般线性电源为串联电源,输出电流等于输入电流,I1 = I2 + I3,I3为参考端,电流较小,故I1≈I3。为什么我们现在要谈一谈,因为PCB设计时,每一行的宽度都没有设置,就是根据元件节点间的电流大小来判断原理图(请查看“PCB设计铜铂厚度,线宽和当前关系表“)。目前的规模,目前的流量要清楚,只要做正确的板子。
PCB设计时,元件的布局要紧凑,要使所有的连接尽可能短,按原理图元件的功能关系来布局元件和对齐。功率图是第一个整流器,然后是滤波器,滤波器是稳压的,稳压后的是存储电容,电容流过电路后面。图2是PCB上面的示意图,两个相似。左右两边的走线有点不同,左边的电源整流后直接送到稳压芯片的输入引脚,然后就是稳压电容,这里电容滤波效果差很多,输出也有问题。正确的是一个更好的地图。我们不仅要考虑正面权力的流动,还要考虑反洗的问题。一般来说,正极电源和地面电源回路应尽可能相互靠近。
设计一个线性电源PCB时还应注意线性电源功率芯片的散热问题,散热是怎么来的,如果电压调节器的前端电压为10V,输出为5V,输出电流为500mA,那么在稳压芯片中有一个5V的电压降,导致2.5W的热量;如果输入电压是15V,电压降为10V,产生的热量为5W,所以我们布基于散热功率留出足够的散热空间或合理的散热片。线性电源一般用在压力比较小,电流比较小的场合,否则用开关电源电路代替。
高频开关电源
开关电源是通过电路控制开关进行高速导通和关断,产生PWM波形,经过电感和续流二极管后,使用电磁转换调压器。开关电源功率大,效率高,发热量小,我们一般使用的电路有:LM2575,MC34063,SP6659等。开关电源在理论上等于电路两端的功率,电压成反比,与电流成反比。
开关电源PCB的设计,需要注意的是:引入反馈线,续流二极管是续流的。从中可以看出,U1导通时,电流I2进入电感L1,电感流过电感的电流特性不能突然发生,也不能突然消失,电流随时间的变化而变化。在流经电感的脉冲电流I2的作用下,一部分电能转化为磁能,电流逐渐增大到一定时时,控制电路U1断开I2,由于电感器的特性,电流不能突然消失,这时二极管工作,它接管电流I2,所以叫做续流二极管,可以看出续流二极管是用于电感,续流电流I3从C3的负端开始,通过D1和L1流入C3的正端,相当于一个泵,利用电感的能量提高电容C3的电压。反馈线有电压检测到点,应该过滤回原点,否则输出电压纹波会比较大。这两点经常被我们的许多PCB设计师所忽略,认为同一个网络与现在不一样。事实上,连接是不一样的,性能影响很大。LM2575开关电源的PCB图,我们看到错误的图片是错误的。
我们为什么要解释一下原理图的原理,因为原理图中包含很多绘图PCB信息,比如元件引脚接入点,节点网络电流大小,看原理图,PCB设计不成问题。 LM7805和LM2575电路分别代表线性电源和开关电源的典型布局,使PCB,按两个PCB布局直接布线就行了,但不同的产品,电路板也不同,根据实际情况调整。
所以电源电路的原理和方式的布局是这样的,每一个电子产品都离不开电源及其电路,所以要学习这两个电路,而其他的也要了解这个电路。
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