இந்த இரண்டு சுற்றுகளையும் கற்றுக்கொள்ளுங்கள், PCB வடிவமைப்பு கடினம் அல்ல!

பவர் சர்க்யூட் வடிவமைப்பை ஏன் கற்றுக்கொள்ள வேண்டும்

மின்வழங்கல் சுற்று ஒரு மின்னணு தயாரிப்பின் ஒரு முக்கிய பகுதியாகும், மின்சாரம் வழங்கல் சுற்று வடிவமைப்பு நேரடியாக உற்பத்தியின் செயல்திறனுடன் தொடர்புடையது.

மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுகளின் வகைப்பாடு

எங்கள் மின்னணு தயாரிப்புகளின் மின்சுற்றுகள் முக்கியமாக நேரியல் மின்சாரம் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் மின்வழங்கல் ஆகியவை அடங்கும். கோட்பாட்டில், நேரியல் மின்சாரம் என்பது பயனருக்கு எவ்வளவு மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது, உள்ளீடு எவ்வளவு மின்னோட்டத்தை வழங்கும்; மின் விநியோகத்தை மாற்றுவது என்பது பயனருக்கு எவ்வளவு மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது மற்றும் உள்ளீடு முடிவில் எவ்வளவு சக்தி வழங்கப்படுகிறது.

நேரியல் மின்சாரம் வழங்கல் சுற்றுக்கான திட்ட வரைபடம்

நாம் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்த சீராக்கி சில்லுகள் LM7805, LM317, SPX1117 மற்றும் பல போன்ற நேரியல் மின் சாதனங்கள் நேரியல் நிலையில் வேலை செய்கின்றன. கீழே உள்ள படம் 1, LM7805 ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மின்சாரம் வழங்கும் சுற்றுக்கான திட்ட வரைபடமாகும்.

படம் 1 நேரியல் மின்சார விநியோகத்தின் திட்ட வரைபடம்

நேரியல் மின்சாரம் திருத்தம், வடிகட்டுதல், மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற செயல்பாட்டு கூறுகளால் ஆனது என்பதை படத்தில் இருந்து காணலாம். அதே நேரத்தில், பொது நேரியல் மின்சாரம் 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 தோராயமாக அமைக்கப்படவில்லை, திட்டவட்டத்தில் உள்ள முனைகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னோட்டத்தின் அளவைப் பொறுத்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. பலகையை சரியாகச் செய்ய தற்போதைய அளவு மற்றும் தற்போதைய ஓட்டம் தெளிவாக இருக்க வேண்டும். 

நேரியல் மின்சாரம் PCB வரைபடம்

PCB ஐ வடிவமைக்கும்போது, ​​கூறுகளின் தளவமைப்பு கச்சிதமாக இருக்க வேண்டும், அனைத்து இணைப்புகளும் முடிந்தவரை குறுகியதாக இருக்க வேண்டும், மேலும் திட்ட கூறுகளின் செயல்பாட்டு உறவின் படி 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 மின்சுற்று மின்சாரத்திற்கு பாய்ந்த பிறகு.

படம் 2 என்பது மேலே உள்ள திட்ட வரைபடத்தின் PCB வரைபடமாகும், மேலும் இரண்டு வரைபடங்களும் ஒரே மாதிரியானவை. இடது படமும் வலது படமும் சற்று வித்தியாசமானது, இடது படத்தில் உள்ள மின்சாரம் நேரடியாக மின்னழுத்த சீராக்கி சிப்பின் உள்ளீடு அடியில் சரிசெய்த பிறகு, பின்னர் மின்னழுத்த சீராக்கி மின்தேக்கி, அங்கு மின்தேக்கியின் வடிகட்டுதல் விளைவு மிகவும் மோசமாக உள்ளது. , மற்றும் வெளியீடும் சிக்கலாக உள்ளது. வலதுபுறம் உள்ள படம் நன்றாக உள்ளது. நாம் நேர்மறை மின்சாரம் வழங்கல் பிரச்சனையின் ஓட்டத்தை மட்டும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஆனால் பின்னடைவு சிக்கலைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், பொதுவாக, நேர்மறை மின் பாதை மற்றும் தரை பின்னோக்கு வரி ஆகியவை ஒருவருக்கொருவர் முடிந்தவரை நெருக்கமாக இருக்க வேண்டும்.

படம் 2 நேரியல் மின்சார விநியோகத்தின் PCB வரைபடம்

லீனியர் பவர் சப்ளை பிசிபியை வடிவமைக்கும் போது, ​​லீனியர் பவர் சப்ளையின் பவர் ரெகுலேட்டர் சிப்பின் வெப்பச் சிதறல் பிரச்சனை, வெப்பம் எப்படி வருகிறது, வோல்டேஜ் ரெகுலேட்டர் சிப் ஃப்ரண்ட் எண்ட் 10 வி என்றால், அவுட்புட் எண்ட் 5 வி, மற்றும் வெளியீட்டு மின்னோட்டம் 500mA ஆகும், பின்னர் ரெகுலேட்டர் சிப்பில் 5V மின்னழுத்த வீழ்ச்சி உள்ளது, மேலும் உருவாக்கப்படும் வெப்பம் 2.5W ஆகும்; உள்ளீட்டு மின்னழுத்தம் 15V ஆக இருந்தால், மின்னழுத்த வீழ்ச்சி 10V ஆகவும், உருவாக்கப்படும் வெப்பம் 5W ஆகவும் இருந்தால், வெப்பச் சிதறல் சக்திக்கு ஏற்ப போதுமான வெப்பச் சிதறல் இடம் அல்லது நியாயமான வெப்ப மடுவை நாம் ஒதுக்க வேண்டும். நேரியல் மின்சாரம் பொதுவாக அழுத்த வேறுபாடு ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாகவும், மின்னோட்டம் ஒப்பீட்டளவில் சிறியதாகவும் இருக்கும் சூழ்நிலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இல்லையெனில், ஸ்விட்ச் பவர் சப்ளை சர்க்யூட்டைப் பயன்படுத்தவும்.

உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் பவர் சப்ளை சர்க்யூட் திட்ட உதாரணம்

ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளை என்பது, அதிவேக ஆன்-ஆஃப் மற்றும் கட்-ஆஃப் ஆகியவற்றிற்கான சுவிட்ச் குழாயைக் கட்டுப்படுத்த, PWM அலைவடிவத்தை உருவாக்க, தூண்டல் மற்றும் தொடர்ச்சியான மின்னோட்ட டையோடு மூலம், மின்னழுத்தத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதற்கான வழியின் மின்காந்த மாற்றத்தைப் பயன்படுத்துவதாகும். மின்சாரம் மாறுதல், அதிக செயல்திறன், குறைந்த வெப்பம், நாங்கள் பொதுவாக சர்க்யூட்டைப் பயன்படுத்துகிறோம்: LM2575, MC34063, SP6659 மற்றும் பல. கோட்பாட்டில், மின்சுற்றின் இரு முனைகளிலும் மாறுதல் மின்சாரம் சமமாக இருக்கும், மின்னழுத்தம் நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும், மேலும் மின்னோட்டம் நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும்.

படம் 3 LM2575 ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளை சர்க்யூட்டின் திட்ட வரைபடம்

மின்சார விநியோகத்தை மாற்றுவதற்கான PCB வரைபடம்

மாறுதல் மின்சார விநியோகத்தின் PCB ஐ வடிவமைக்கும் போது, ​​கவனம் செலுத்த வேண்டியது அவசியம்: பின்னூட்டக் கோட்டின் உள்ளீடு புள்ளி மற்றும் தொடர்ச்சியான தற்போதைய டையோடு ஆகியவை தொடர்ச்சியான மின்னோட்டத்தை வழங்குகின்றன. படம் 3 இல் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், U1 இயக்கப்படும் போது, ​​தற்போதைய I2 தூண்டி L1 இல் நுழைகிறது. மின்தூண்டியின் சிறப்பியல்பு என்னவென்றால், மின்னோட்டத்தின் மூலம் மின்னோட்டம் பாயும் போது, ​​​​அதை திடீரென்று உருவாக்க முடியாது, திடீரென்று மறைந்துவிட முடியாது. மின்தூண்டியில் மின்னோட்டத்தின் மாற்றம் ஒரு நேர செயல்முறையைக் கொண்டுள்ளது. தூண்டல் வழியாக 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 திடீரென்று மறைந்துவிட முடியாது, இந்த நேரத்தில் டையோடு வேலை செய்கிறது, அது தற்போதைய I2 ஐ எடுத்துக்கொள்கிறது, எனவே இது தொடர்ச்சியான தற்போதைய டையோடு என்று அழைக்கப்படுகிறது, தொடர்ச்சியான தற்போதைய டையோடு தூண்டலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுவதைக் காணலாம். தொடர்ச்சியான மின்னோட்டம் I3 C3 இன் எதிர்மறை முனையிலிருந்து தொடங்குகிறது மற்றும் C3 இன் நேர்மறை முனையில் D1 மற்றும் L1 வழியாக பாய்கிறது, இது மின்தேக்கி C3 இன் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்க தூண்டியின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி ஒரு பம்பிற்கு சமமானதாகும். மின்னழுத்தத்தைக் கண்டறிவதற்கான பின்னூட்டக் கோட்டின் உள்ளீட்டுப் புள்ளியில் சிக்கல் உள்ளது, இது வடிகட்டிய பிறகு மீண்டும் அந்த இடத்திற்கு வழங்கப்பட வேண்டும், இல்லையெனில் வெளியீட்டு மின்னழுத்த சிற்றலை பெரியதாக இருக்கும். இந்த இரண்டு புள்ளிகளும் பெரும்பாலும் எங்கள் PCB வடிவமைப்பாளர்களால் புறக்கணிக்கப்படுகின்றன, அதே நெட்வொர்க் அங்கு ஒரே மாதிரியாக இல்லை, உண்மையில், இடம் ஒரே மாதிரியாக இல்லை, மேலும் செயல்திறன் தாக்கம் அதிகமாக உள்ளது. படம் 4 என்பது LM2575 ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளையின் PCB வரைபடமாகும். தவறான வரைபடத்தில் என்ன தவறு என்று பார்ப்போம்.

படம் 4 LM2575 ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளையின் PCB வரைபடம்

திட்டக் கொள்கையைப் பற்றி நாம் ஏன் விரிவாகப் பேச விரும்புகிறோம், ஏனெனில் திட்டவட்டமானது கூறு பின்னின் அணுகல் புள்ளி, முனை நெட்வொர்க்கின் தற்போதைய அளவு போன்ற பல PCB தகவல்களைக் கொண்டிருப்பதால், திட்டவட்டமான, PCB வடிவமைப்பைப் பார்க்கவும். ஒரு பிரச்சனை இல்லை. LM7805 மற்றும் LM2575 சுற்றுகள் முறையே நேரியல் மின்சாரம் மற்றும் மாறுதல் மின்சாரம் ஆகியவற்றின் வழக்கமான தளவமைப்பு சுற்றுகளைக் குறிக்கின்றன. PCBS ஐ உருவாக்கும் போது, ​​இந்த இரண்டு PCB வரைபடங்களின் தளவமைப்பு மற்றும் வயரிங் நேரடியாக வரியில் இருக்கும், ஆனால் தயாரிப்புகள் வேறுபட்டவை மற்றும் சர்க்யூட் போர்டு வேறுபட்டது, இது உண்மையான சூழ்நிலைக்கு ஏற்ப சரிசெய்யப்படுகிறது.

அனைத்து மாற்றங்களும் பிரிக்க முடியாதவை, எனவே பவர் சர்க்யூட்டின் கொள்கை மற்றும் பலகையின் வழி, மேலும் ஒவ்வொரு மின்னணு தயாரிப்பும் மின்சாரம் மற்றும் அதன் சுற்று ஆகியவற்றிலிருந்து பிரிக்க முடியாதது, எனவே, இரண்டு சுற்றுகளைக் கற்றுக் கொள்ளுங்கள், மற்றொன்றும் புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது.