Неліктен қуат тізбегінің дизайнын үйрену керек
Электрмен жабдықтау тізбегі электрондық өнімнің маңызды бөлігі болып табылады, электрмен жабдықтау тізбегінің дизайны өнімнің өнімділігіне тікелей байланысты.
Электрмен жабдықтау схемаларының классификациясы
Біздің электрондық өнімдеріміздің қуат тізбектері негізінен желілік қуат көздерін және жоғары жиілікті коммутациялық қуат көздерін қамтиды.Теорияда желілік қуат көзі пайдаланушыға қанша ток қажет болса, кіріс қанша токты қамтамасыз етеді;Ауыстырмалы қуат көзі - бұл пайдаланушыға қанша қуат қажет және кіріс соңында қанша қуат беріледі.
Сызықтық қоректендіру тізбегінің схемасы
Сызықтық қуат құрылғылары желілік күйде жұмыс істейді, мысалы, LM7805, LM317, SPX1117 және т.б. жиі қолданылатын кернеу реттегішінің чиптері.Төмендегі 1-суретте LM7805 реттелетін қоректендіру тізбегінің схемалық диаграммасы берілген.
1-сурет Сызықтық қоректендірудің схемалық схемасы
Суреттен сызықтық қоректендірудің түзету, сүзу, кернеуді реттеу және энергияны сақтау сияқты функционалдық құрамдас бөліктерден тұратынын көруге болады.Сонымен қатар, жалпы сызықтық қоректендіру көзі тізбекті кернеуді реттейтін қорек көзі болып табылады, шығыс тогы кіріс тоғына тең, I1=I2+I3, I3 – тірек ұшы, ток өте аз, сондықтан I1≈I3 .Неліктен біз ток туралы айтқымыз келеді, өйткені ПХД дизайны, әрбір жолдың ені кездейсоқ орнатылмаған, схемадағы түйіндер арасындағы ток өлшеміне сәйкес анықталуы керек.Тақтаны дұрыс жасау үшін ағымдағы өлшем мен ток ағыны анық болуы керек.
Сызықтық қоректендірудің ПХД диаграммасы
ПХД құрастыру кезінде тетіктердің орналасу схемасы ықшам болуы керек, барлық қосылыстар мүмкіндігінше қысқа болуы керек, ал тетіктер мен сызықтар схемалық құрамдас бөліктердің функционалдық қатынасына сәйкес орналасуы керек.Бұл қоректендіру схемасы конденсатор арқылы келесі электр тоғына ағып өткеннен кейін бірінші түзету, содан кейін сүзу, сүзу - кернеуді реттеу, кернеуді реттеу - энергияны сақтау конденсаторы.
2-сурет - жоғарыдағы схемалық диаграмманың ПХД диаграммасы және екі диаграмма ұқсас.Сол жақ сурет пен оң жақ сурет сәл өзгеше, сол жақтағы суреттегі қуат көзі түзетілгеннен кейін кернеу реттегішінің микросхемасының кіріс табанына тікелей, содан кейін конденсатордың сүзу әсері әлдеқайда нашар болатын кернеу реттегішінің конденсаторында болады. , және шығу да проблемалы.Оң жақтағы сурет жақсы.Біз оң қуат беру мәселесінің ағынын ғана емес, сонымен қатар кері ағын мәселесін де қарастыруымыз керек, жалпы алғанда, оң электр желісі мен жердің кері ағыны бір-біріне мүмкіндігінше жақын болуы керек.
2-сурет Сызықтық қоректендірудің ПХД диаграммасы
Сызықтық қоректендіру блогын жобалау кезінде біз сонымен қатар желілік қуат көзінің қуат реттегішінің чипінің жылуды тарату мәселесіне, жылу қалай келетініне, кернеу реттегішінің чипінің алдыңғы жағы 10 В болса, шығыс ұшы 5 В болса, назар аударуымыз керек. және шығыс тогы 500мА, содан кейін реттегіш микросхемасында 5В кернеудің төмендеуі, ал өндірілетін жылу 2,5 Вт;Егер кіріс кернеуі 15 В болса, кернеудің төмендеуі 10 В, ал өндірілетін жылу 5 Вт болса, біз жылуды тарату қуатына сәйкес жеткілікті жылу тарату кеңістігін немесе ақылға қонымды радиаторды бөліп алуымыз керек.Сызықтық қуат көзі әдетте қысым айырмашылығы салыстырмалы түрде аз және ток салыстырмалы түрде аз болатын жағдайларда қолданылады, әйтпесе коммутациялық қуат көзінің тізбегін пайдаланыңыз.
Жоғары жиілікті коммутациялық қоректену тізбегінің схемалық мысалы
Коммутациялық қоректендіру көзі жоғары жылдамдықты қосу-өшіру үшін коммутациялық түтікшені басқару үшін тізбекті пайдалану, индуктор және үздіксіз ток диод арқылы PWM толқын пішінін генерациялау, кернеуді реттеу жолын электромагниттік түрлендіруді пайдалану.Коммутациялық қуат көзі, жоғары тиімділік, төмен жылу, біз әдетте схеманы қолданамыз: LM2575, MC34063, SP6659 және т.б.Теорияда коммутациялық қуат көзі тізбектің екі ұшында тең, кернеу кері пропорционал, ток кері пропорционал.
3-сурет LM2575 коммутациялық қоректену тізбегінің схемасы
Коммутациялық қуат көзінің ПХД диаграммасы
Коммутациялық қоректендіру көзінің ПХД жобалау кезінде мыналарға назар аудару қажет: кері байланыс сызығының кіріс нүктесі және үздіксіз ток диоды олар үшін үздіксіз ток беріледі.3-суреттен көрініп тұрғандай, U1 қосылған кезде ток I2 L1 индукторына түседі.Индуктивті катушканың сипаттамасы мынада: ток индуктивті катушка арқылы өткенде оны кенеттен тудыру мүмкін емес, кенеттен жоғалып кету мүмкін емес.Индуктордағы токтың өзгеруі уақыттық процесске ие.Индуктивтілік арқылы өтетін I2 импульстік токтың әсерінен электр энергиясының бір бөлігі магниттік энергияға айналады, ал ток біртіндеп артады, белгілі бір уақытта U1 басқару тізбегі I2 өшеді, индуктивтілік сипаттамаларына байланысты ток кенет жоғалып кете алмайды, бұл кезде диод жұмыс істейді, ол I2 токты қабылдайды, сондықтан оны үздіксіз ток диод деп атайды, индуктивтілік үшін үздіксіз ток диодының қолданылатынын көруге болады.Үздіксіз ток I3 С3 теріс ұшынан басталып, C3 конденсаторының кернеуін арттыру үшін индуктордың энергиясын пайдалана отырып, сорғыға эквивалентті D1 және L1 арқылы C3 оң ұшына түседі.Кернеуді анықтаудың кері байланыс сызығының кіріс нүктесінің мәселесі де бар, оны сүзгіден кейін орнына қайтару керек, әйтпесе шығыс кернеуінің толқыны үлкенірек болады.Бұл екі тармақты біздің көптеген ПХД дизайнерлері жиі елемейді, олар сол жерде бірдей желі бірдей емес, іс жүзінде орын бірдей емес және өнімділік әсері керемет деп ойлайды.4-сурет LM2575 коммутациялық қуат көзінің ПХД диаграммасы.Қате диаграммада не дұрыс емес екенін көрейік.
4-сурет LM2575 коммутациялық қуат көзінің ПХД диаграммасы
Неліктен біз схемалық принцип туралы егжей-тегжейлі сөйлескіміз келеді, өйткені схемада ПХД туралы көптеген ақпарат бар, мысалы, компонент пинінің кіру нүктесі, түйін желісінің ағымдағы өлшемі және т.б., схеманы қараңыз, ПХД дизайны проблема емес.LM7805 және LM2575 тізбектері сәйкесінше желілік қуат көзі мен коммутациялық қуат көзінің типтік орналасу схемасын білдіреді.PCBS жасаған кезде, осы екі ПХД диаграммасының орналасуы мен сымдары тікелей желіде болады, бірақ өнімдер әртүрлі және схемалық тақта әртүрлі, ол нақты жағдайға сәйкес реттеледі.
Барлық өзгерістер бөлінбейді, сондықтан қуат тізбегінің принципі және тақтайша осылай болады, және әрбір электронды өнім электрмен жабдықтаудан және оның тізбегінен бөлінбейді, сондықтан екі тізбекті үйренеді, екіншісі де түсініледі.
Жіберу уақыты: 08 шілде 2023 ж