PCB布局中的开关电源电路

2020-7-1 09:05:06 2592 PCB 开关电源电路

0 　　开关电源电路是一个电子设备的关键构成部分，开关电源电路设计方案的优劣，立即拖累商品特性的优劣。大家电子设备的开关电源电路关键有线性电源和高频率开关电源。从理论上讲，线性电源是客户必须是多少电流，键入端就需要出示是多少电流；开关电源是客户必须是多少输出功率，键入端就出示是多少输出功率。　　线性电源　　线性电源电力电子器件工作中在线形情况，如大家常见的稳压芯片LM7805、LM317、SPX1117等。下面的图一是LM7805可调稳压电源电路电路原理图。　　　　图一线性电源电路原理图　　从图上所知，线性电源有整流器、滤波器、稳压管、储能技术等作用元器件构成，另外，一般用的线性电源为串连可调稳压电源，輸出电流相当于键入电流，I1=I2+I3，I3是参照端，电流不大，因而I1≈I3。大家为何讲电流，是由于PCB设计时，每根线的总宽并不是随意设的，是要依据电路原理图里元器件连接点间的电流尺寸来明确的（请百度搜索《PCB设计铜铂厚度、线宽和电流关系表》）。电流尺寸、电流流入要弄清楚，做板才恰如其分。　　PCB设计时，元器件的合理布局要紧凑型，要让全部的联线尽量短，要按电路原理图元器件功能关系去合理布局元器件与布线。本开关电源图中便是先整流器、再滤波器、滤波器后才算是稳压管、稳压管后才算是储能技术电容器、流过电容器后才给后边的电路用电量。图二是上边电路原理图的PCB图，2个图类似。左图和下图便是布线有点儿不一样，左图的开关电源经整流器后立即就来到稳压芯片的键入脚了，随后才算是稳压管电容器，这儿电容器起着的滤波器实际效果就差了许多，輸出也不太好。下图便是比较好的图了。大家不但要考虑到正开关电源的流入难题，还务必考虑到地流回难题，一般来说，正电源插头和地流回线要尽量同进同出，相互离近点。　　　　图二线性电源PCB图　　设计方案线性电源PCB时还应留意，线性电源的输出功率稳压芯片的热管散热难题，发热量是怎么来的，若稳压芯片前端电压是10V，輸出端是9V，輸出电流为1000mA，那在稳压芯片上就会有9V的电流，造成的发热量就为2.5W；假如键入端电压是19V，电流便是10V，造成的发热量就为5W，因而，大家布板是要依据热管散热输出功率来空出充足的热管散热室内空间或有效的散热器。线性电源一般用在压力差较为小，电流较为小的场所，不然，请改成开关电源电路。　　高频率开关电源　　开关电源便是用根据电路操纵开关管开展髙速的通断与截至，造成PWM波型，历经电感和续流二极管，运用电磁感应电变换的方法变压。开关电源输出功率大、高效率、发烫小，大家一般用的电路有：LM2575、MC34063、SP6659等。开关电源理论上是电路两边输出功率相同，工作电压反比，电流反比。　　开关电源PCB设计时，必须留意的地区是：意见反馈线的导入点、续流二极管是给谁续流。从图三能够看得出，U1通断时，电流I2进到电感L1，电感的特点是电流在电感里穿过时不可以忽然造成，也不可以忽然消退，电流在电感里的转变时有一个時间全过程的。在单脉冲电流I2穿过电感的功效下，有一部分电磁能转化成磁能，电流慢慢扩大，到一定情况下，操纵电路U1关闭了I2，因为电感的特点，电流不可以忽然消退，此刻二极管起功效了，它接任电流I2，因此叫续流二极管，能够看得出，续流二极管是给电感用的，续流的电流I3是以C3的负端考虑，经D1，L1后注入C3的正端，这儿就等于抽水机，运用电感的动能，把电容器C3的工作电压提升了。　　也有便是工作电压检验的意见反馈线导入点难题，应该是历经滤波器后的地区意见反馈回来，要不然会使輸出的工作电压谐波失真更大。这个方面是大家许多PCB设计工作人员常常忽略的地区，认为同一个互联网，接在那里并不是一样，实际上接的地区不一样，特性危害是挺大的。图四是LM2575开关电源PCB图，大伙儿看一下错的一幅图是哪里不对。　　大家为何详尽讲电路原理图基本原理，由于电路原理图里包括了很多画PCB的信息内容，如元器件脚位的连接点，连接点互联网的电流尺寸等，看清了电路原理图，PCB设计就不是问题了。LM7805和LM2575电路各自意味着了线性电源和开关电源的典型性布板电路，做PCB时，立即按这二种PCB图合理布局与走线就可以了，仅仅商品不一样，电路板也不一样，依据具体情况调节。　　以不变应万变，全部的开关电源电路的基本原理及布板方法全是这般，而每一个电子设备都不可或缺开关电源以及电路，因而，学能通这两个电路，其他的也不在话下了。 1
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