ACDC電源模塊PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)
很多人不會(huì)ACDC電源模塊PCB設(shè)計(jì),今天小編就給大家說(shuō)說(shuō)
電源模塊PCB設(shè)計(jì)
電源電路是電子產(chǎn)品的重要組成部分，電源電路設(shè)計(jì)的好壞，直接牽連產(chǎn)品性能的好壞。我們電子產(chǎn)品的主要電源電路是線性電源和高頻開(kāi)關(guān)電源。理論上講，線性功率是指用戶需要多少電流，輸入應(yīng)該提供多少電流;開(kāi)關(guān)電源是用戶需要多少功率以及輸入提供多少功率。
線性電源
線性電源器件工作在線性狀態(tài)，如我們常見(jiàn)的穩(wěn)壓芯片LM7805，LM317，SPX1117等。下圖是LM7805電源電路原理圖。
從圖中可以看出，線性電源具有整流，濾波，調(diào)節(jié)，儲(chǔ)能等功能。同時(shí)，一般線性電源為串聯(lián)電源，輸出電流等于輸入電流，I1 = I2 + I3，I3為參考端，電流較小，故I1≈I3。為什么我們現(xiàn)在要談一談，因?yàn)镻CB設(shè)計(jì)時(shí)，每一行的寬度都沒(méi)有設(shè)置，就是根據(jù)元件節(jié)點(diǎn)間的電流大小來(lái)判斷原理圖（請(qǐng)查看“PCB設(shè)計(jì)銅鉑厚度，線寬和當(dāng)前關(guān)系表“）。目前的規(guī)模，目前的流量要清楚，只要做正確的板子。
PCB設(shè)計(jì)時(shí)，元件的布局要緊湊，要使所有的連接盡可能短，按原理圖元件的功能關(guān)系來(lái)布局元件和對(duì)齊。功率圖是第一個(gè)整流器，然后是濾波器，濾波器是穩(wěn)壓的，穩(wěn)壓后的是存儲(chǔ)電容，電容流過(guò)電路后面。圖2是PCB上面的示意圖，兩個(gè)相似。左右兩邊的走線有點(diǎn)不同，左邊的電源整流后直接送到穩(wěn)壓芯片的輸入引腳，然后就是穩(wěn)壓電容，這里電容濾波效果差很多，輸出也有問(wèn)題。正確的是一個(gè)更好的地圖。我們不僅要考慮正面權(quán)力的流動(dòng)，還要考慮反洗的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，正極電源和地面電源回路應(yīng)盡可能相互靠近。
設(shè)計(jì)一個(gè)線性電源PCB時(shí)還應(yīng)注意線性電源功率芯片的散熱問(wèn)題，散熱是怎么來(lái)的，如果電壓調(diào)節(jié)器的前端電壓為10V，輸出為5V，輸出電流為500mA，那么在穩(wěn)壓芯片中有一個(gè)5V的電壓降，導(dǎo)致2.5W的熱量;如果輸入電壓是15V，電壓降為10V，產(chǎn)生的熱量為5W，所以我們布基于散熱功率留出足夠的散熱空間或合理的散熱片。線性電源一般用在壓力比較小，電流比較小的場(chǎng)合，否則用開(kāi)關(guān)電源電路代替。
高頻開(kāi)關(guān)電源
開(kāi)關(guān)電源是通過(guò)電路控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行高速導(dǎo)通和關(guān)斷，產(chǎn)生PWM波形，經(jīng)過(guò)電感和續(xù)流二極管后，使用電磁轉(zhuǎn)換調(diào)壓器。開(kāi)關(guān)電源功率大，效率高，發(fā)熱量小，我們一般使用的電路有：LM2575，MC34063，SP6659等。開(kāi)關(guān)電源在理論上等于電路兩端的功率，電壓成反比，與電流成反比。
開(kāi)關(guān)電源PCB的設(shè)計(jì)，需要注意的是：引入反饋線，續(xù)流二極管是續(xù)流的。從中可以看出，U1導(dǎo)通時(shí)，電流I2進(jìn)入電感L1，電感流過(guò)電感的電流特性不能突然發(fā)生，也不能突然消失，電流隨時(shí)間的變化而變化。在流經(jīng)電感的脈沖電流I2的作用下，一部分電能轉(zhuǎn)化為磁能，電流逐漸增大到一定時(shí)時(shí)，控制電路U1斷開(kāi)I2，由于電感器的特性，電流不能突然消失，這時(shí)二極管工作，它接管電流I2，所以叫做續(xù)流二極管，可以看出續(xù)流二極管是用于電感，續(xù)流電流I3從C3的負(fù)端開(kāi)始，通過(guò)D1和L1流入C3的正端，相當(dāng)于一個(gè)泵，利用電感的能量提高電容C3的電壓。反饋線有電壓檢測(cè)到點(diǎn)，應(yīng)該過(guò)濾回原點(diǎn)，否則輸出電壓紋波會(huì)比較大。這兩點(diǎn)經(jīng)常被我們的許多PCB設(shè)計(jì)師所忽略，認(rèn)為同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)在不一樣。事實(shí)上，連接是不一樣的，性能影響很大。LM2575開(kāi)關(guān)電源的PCB圖，我們看到錯(cuò)誤的圖片是錯(cuò)誤的。
我們?yōu)槭裁匆忉屢幌略韴D的原理，因?yàn)樵韴D中包含很多繪圖PCB信息，比如元件引腳接入點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)電流大小，看原理圖，PCB設(shè)計(jì)不成問(wèn)題。 LM7805和LM2575電路分別代表線性電源和開(kāi)關(guān)電源的典型布局，使PCB，按兩個(gè)PCB布局直接布線就行了，但不同的產(chǎn)品，電路板也不同，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。
所以電源電路的原理和方式的布局是這樣的，每一個(gè)電子產(chǎn)品都離不開(kāi)電源及其電路，所以要學(xué)習(xí)這兩個(gè)電路，而其他的也要了解這個(gè)電路。
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