மின்சுற்று வடிவமைப்பை ஏன் கற்றுக்கொள்ள வேண்டும்?
மின்சாரம் வழங்கும் சுற்று என்பது ஒரு மின்னணு தயாரிப்பின் ஒரு முக்கிய பகுதியாகும், மின்சாரம் வழங்கும் சுற்று வடிவமைப்பு நேரடியாக உற்பத்தியின் செயல்திறனுடன் தொடர்புடையது.
மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுகளின் வகைப்பாடு
எங்கள் மின்னணு தயாரிப்புகளின் மின்சுற்றுகளில் முக்கியமாக நேரியல் மின் விநியோகங்கள் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் மின் விநியோகங்கள் அடங்கும். கோட்பாட்டில், நேரியல் மின்சாரம் என்பது பயனருக்கு எவ்வளவு மின்னோட்டம் தேவை என்பதைக் குறிக்கிறது, உள்ளீடு எவ்வளவு மின்னோட்டத்தை வழங்கும்; மின்சார விநியோகத்தை மாற்றுவது என்பது பயனருக்கு எவ்வளவு மின்சாரம் தேவை என்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் உள்ளீட்டு முடிவில் எவ்வளவு மின்சாரம் வழங்கப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது.
நேரியல் மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுகளின் திட்ட வரைபடம்
நாம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தும் மின்னழுத்த சீராக்கி சில்லுகள் LM7805, LM317, SPX1117 போன்ற நேரியல் மின் சாதனங்கள் நேரியல் நிலையில் செயல்படுகின்றன. கீழே உள்ள படம் 1, LM7805 ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மின் விநியோக சுற்றுகளின் திட்ட வரைபடம் ஆகும்.
படம் 1 நேரியல் மின்சார விநியோகத்தின் திட்ட வரைபடம்
படத்தில் இருந்து, நேரியல் மின்சாரம் திருத்தம், வடிகட்டுதல், மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற செயல்பாட்டு கூறுகளால் ஆனது என்பதைக் காணலாம். அதே நேரத்தில், பொது நேரியல் மின்சாரம் என்பது ஒரு தொடர் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை மின்சாரம், வெளியீட்டு மின்னோட்டம் உள்ளீட்டு மின்னோட்டத்திற்கு சமம், I1=I2+I3, I3 என்பது குறிப்பு முடிவு, மின்னோட்டம் மிகவும் சிறியது, எனவே I1≈I3. மின்னோட்டத்தைப் பற்றி நாம் ஏன் பேச விரும்புகிறோம், ஏனெனில் PCB வடிவமைப்பு, ஒவ்வொரு வரியின் அகலமும் சீரற்ற முறையில் அமைக்கப்படவில்லை, திட்ட வரைபடத்தில் உள்ள முனைகளுக்கு இடையிலான மின்னோட்டத்தின் அளவைப் பொறுத்து தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும். பலகையை சரியாக உருவாக்க மின்னோட்ட அளவு மற்றும் மின்னோட்ட ஓட்டம் தெளிவாக இருக்க வேண்டும்.
நேரியல் மின்சாரம் PCB வரைபடம்
PCB-யை வடிவமைக்கும்போது, கூறுகளின் தளவமைப்பு கச்சிதமாக இருக்க வேண்டும், அனைத்து இணைப்புகளும் முடிந்தவரை குறுகியதாக இருக்க வேண்டும், மேலும் திட்டக் கூறுகளின் செயல்பாட்டு உறவுக்கு ஏற்ப கூறுகள் மற்றும் கோடுகள் அமைக்கப்பட வேண்டும். இந்த மின்சாரம் வழங்கல் வரைபடம் முதல் திருத்தம் ஆகும், பின்னர் வடிகட்டுதல், வடிகட்டுதல் என்பது மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை, மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை என்பது ஆற்றல் சேமிப்பு மின்தேக்கி, மின்தேக்கி வழியாக பின்வரும் சுற்று மின்சாரத்திற்கு பாய்ந்த பிறகு.
படம் 2 என்பது மேலே உள்ள திட்ட வரைபடத்தின் PCB வரைபடம், மேலும் இரண்டு வரைபடங்களும் ஒத்தவை. இடது படமும் வலது படமும் சற்று வித்தியாசமாக உள்ளன, இடது படத்தில் உள்ள மின்சாரம் நேரடியாக மின்னழுத்த சீராக்கி சிப்பின் உள்ளீட்டு அடிக்கு சரிசெய்த பிறகு செல்கிறது, பின்னர் மின்னழுத்த சீராக்கி மின்தேக்கி, அங்கு மின்தேக்கியின் வடிகட்டுதல் விளைவு மிகவும் மோசமாக உள்ளது, மேலும் வெளியீடும் சிக்கலாக உள்ளது. வலதுபுறத்தில் உள்ள படம் ஒரு நல்ல படம். நேர்மறை மின் விநியோக சிக்கலின் ஓட்டத்தை மட்டும் நாம் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஆனால் பின்னோட்ட சிக்கலையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், பொதுவாக, நேர்மறை மின் இணைப்பு மற்றும் தரை பின்னோட்டக் கோடு ஒருவருக்கொருவர் முடிந்தவரை நெருக்கமாக இருக்க வேண்டும்.
படம் 2 நேரியல் மின்சார விநியோகத்தின் PCB வரைபடம்
லீனியர் பவர் சப்ளை பிசிபியை வடிவமைக்கும்போது, லீனியர் பவர் சப்ளையின் பவர் ரெகுலேட்டர் சிப்பின் வெப்பச் சிதறல் பிரச்சனை, வெப்பம் எவ்வாறு வருகிறது, வோல்டேஜ் ரெகுலேட்டர் சிப்பின் முன் முனை 10V ஆகவும், அவுட்புட் எண்ட் 5V ஆகவும், அவுட்புட் மின்னோட்டம் 500mA ஆகவும் இருந்தால், ரெகுலேட்டர் சிப்பில் 5V வோல்டேஜ் டிராப் இருக்கும், மேலும் உருவாக்கப்படும் வெப்பம் 2.5W ஆகவும் இருக்கும். உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் 15V ஆகவும், வோல்டேஜ் டிராப் 10V ஆகவும், உருவாக்கப்படும் வெப்பம் 5W ஆகவும் இருந்தால், வெப்பச் சிதறல் சக்திக்கு ஏற்ப போதுமான வெப்பச் சிதறல் இடம் அல்லது நியாயமான வெப்பச் சிதறலை நாம் ஒதுக்கி வைக்க வேண்டும். லீனியர் பவர் சப்ளை பொதுவாக அழுத்த வேறுபாடு ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாகவும் மின்னோட்டம் ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாகவும் இருக்கும் சூழ்நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இல்லையெனில், ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளை சர்க்யூட்டைப் பயன்படுத்தவும்.
உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் மின்சாரம் வழங்கும் சுற்று திட்ட உதாரணம்
மின் விநியோகத்தை மாற்றுவது என்பது அதிவேக ஆன்-ஆஃப் மற்றும் கட்-ஆஃப் ஆகியவற்றிற்கான சுவிட்சிங் குழாயைக் கட்டுப்படுத்த சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துவதாகும், தூண்டி மற்றும் தொடர்ச்சியான மின்னோட்ட டையோடு மூலம் PWM அலைவடிவத்தை உருவாக்குதல், மின்னழுத்தத்தை ஒழுங்குபடுத்தும் வழியின் மின்காந்த மாற்றத்தைப் பயன்படுத்துதல். மின்சார விநியோகத்தை மாற்றுதல், அதிக செயல்திறன், குறைந்த வெப்பம், நாம் பொதுவாக சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துகிறோம்: LM2575, MC34063, SP6659 மற்றும் பல. கோட்பாட்டில், சுவிட்சிங் மின்சாரம் சுற்றுகளின் இரு முனைகளிலும் சமமாக இருக்கும், மின்னழுத்தம் நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும், மேலும் மின்னோட்டம் நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும்.
படம் 3 LM2575 ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளை சர்க்யூட்டின் திட்ட வரைபடம்
மின்சார விநியோகத்தை மாற்றுவதற்கான PCB வரைபடம்
ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளையின் PCB-ஐ வடிவமைக்கும்போது, கவனம் செலுத்த வேண்டியது அவசியம்: பின்னூட்டக் கோட்டின் உள்ளீட்டுப் புள்ளி மற்றும் தொடர்ச்சியான மின்னோட்ட டையோடு யாருக்கு தொடர்ச்சியான மின்னோட்டம் வழங்கப்படுகிறது. படம் 3 இல் இருந்து பார்க்க முடிந்தபடி, U1 இயக்கப்படும் போது, மின்னோட்டம் I2 மின்தூண்டி L1-க்குள் நுழைகிறது. மின்தூண்டியின் சிறப்பியல்பு என்னவென்றால், மின்னோட்டம் மின்தூண்டி வழியாகப் பாயும் போது, அது திடீரென உருவாக்கப்பட முடியாது, அல்லது அது திடீரென மறைந்துவிடவும் முடியாது. மின்தூண்டியில் மின்னோட்டத்தின் மாற்றம் ஒரு நேர செயல்முறையைக் கொண்டுள்ளது. மின்தூண்டி வழியாகப் பாயும் துடிப்பு மின்னோட்டம் I2 இன் செயல்பாட்டின் கீழ், சில மின் ஆற்றல் காந்த ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, மேலும் மின்னோட்டம் படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது, ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில், கட்டுப்பாட்டு சுற்று U1 I2 ஐ அணைக்கிறது, தூண்டலின் பண்புகள் காரணமாக, மின்னோட்டம் திடீரென மறைந்துவிட முடியாது, இந்த நேரத்தில் டையோடு வேலை செய்கிறது, அது மின்னோட்டம் I2 ஐ எடுத்துக்கொள்கிறது, எனவே இது தொடர்ச்சியான மின்னோட்ட டையோடு என்று அழைக்கப்படுகிறது, தொடர்ச்சியான மின்னோட்ட டையோடு தூண்டலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுவதைக் காணலாம். தொடர்ச்சியான மின்னோட்டம் I3, C3 இன் எதிர்மறை முனையிலிருந்து தொடங்கி D1 மற்றும் L1 வழியாக C3 இன் நேர்மறை முனையில் பாய்கிறது, இது ஒரு பம்பிற்கு சமமானது, மின்தேக்கி C3 இன் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க தூண்டியின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது. மின்னழுத்த கண்டறிதலின் பின்னூட்டக் கோட்டின் உள்ளீட்டுப் புள்ளியிலும் சிக்கல் உள்ளது, இது வடிகட்டிய பிறகு இடத்திற்குத் திரும்ப செலுத்தப்பட வேண்டும், இல்லையெனில் வெளியீட்டு மின்னழுத்த சிற்றலை பெரியதாக இருக்கும். இந்த இரண்டு புள்ளிகளும் பெரும்பாலும் நமது PCB வடிவமைப்பாளர்களால் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன, அதே நெட்வொர்க் அங்கு ஒரே மாதிரியாக இல்லை, உண்மையில், இடம் ஒரே மாதிரியாக இல்லை, மேலும் செயல்திறன் தாக்கம் சிறந்தது என்று நினைக்கிறார்கள். படம் 4 என்பது LM2575 சுவிட்சிங் பவர் சப்ளையின் PCB வரைபடம். தவறான வரைபடத்தில் என்ன தவறு என்று பார்ப்போம்.
படம் 4 LM2575 ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளையின் PCB வரைபடம்
திட்டக் கொள்கையைப் பற்றி நாம் ஏன் விரிவாகப் பேச விரும்புகிறோம், ஏனெனில் திட்டக் கொள்கையில் கூறு முனையின் அணுகல் புள்ளி, நோட் நெட்வொர்க்கின் தற்போதைய அளவு போன்ற பல PCB தகவல்கள் உள்ளன, திட்டக் குறியீட்டைப் பார்க்கவும், PCB வடிவமைப்பு ஒரு பிரச்சனையல்ல. LM7805 மற்றும் LM2575 சுற்றுகள் முறையே நேரியல் மின்சாரம் மற்றும் மாறுதல் மின் விநியோகத்தின் வழக்கமான தளவமைப்பு சுற்றுகளைக் குறிக்கின்றன. PCBS ஐ உருவாக்கும் போது, இந்த இரண்டு PCB வரைபடங்களின் தளவமைப்பு மற்றும் வயரிங் நேரடியாக வரிசையில் உள்ளன, ஆனால் தயாரிப்புகள் வேறுபட்டவை மற்றும் சர்க்யூட் போர்டு வேறுபட்டது, இது உண்மையான சூழ்நிலைக்கு ஏற்ப சரிசெய்யப்படுகிறது.
அனைத்து மாற்றங்களும் பிரிக்க முடியாதவை, எனவே மின்சுற்றின் கொள்கை மற்றும் பலகையின் வழிமுறை, ஒவ்வொரு மின்னணு தயாரிப்பும் மின்சாரம் மற்றும் அதன் சுற்று ஆகியவற்றிலிருந்து பிரிக்க முடியாதது, எனவே, இரண்டு சுற்றுகளையும் கற்றுக் கொள்ளுங்கள், மற்றொன்றும் புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-04-2023
