Wêrom it ûntwerp fan stroomkringen leare
It stroomfoarsjenningssirkwy is in wichtich ûnderdiel fan in elektroanysk produkt, it ûntwerp fan it stroomfoarsjenningssirkwy is direkt relatearre oan de prestaasjes fan it produkt.
Klassifikaasje fan stroomfoarsjenningskringen
De stroomkringen fan ús elektroanyske produkten omfetsje benammen lineêre stroomfoarsjennings en heechfrekwinsje-skeakelstroomfoarsjennings. Yn teory is de lineêre stroomfoarsjenning hoefolle stroom de brûker nedich hat, de ynfier sil leverje hoefolle stroom; in skeakelstroomfoarsjenning is hoefolle stroom de brûker nedich hat, en hoefolle stroom wurdt levere oan 'e ynfierkant.
Skematysk diagram fan lineêre stroomfoarsjenningskring
Lineêre stroomfoarsjenningsapparaten wurkje yn in lineêre steat, lykas ús faak brûkte spanningsregulatorchips LM7805, LM317, SPX1117 ensafuorthinne. Figuer 1 hjirûnder is it skematyske diagram fan it LM7805 regele stroomfoarsjenningssirkwy.
Figuer 1 Skematysk diagram fan lineêre stroomfoarsjenning
Ut de figuer kin sjoen wurde dat de lineêre stroomfoarsjenning gearstald is út funksjonele komponinten lykas gelykrjochting, filterjen, spanningsregeling en enerzjyopslach. Tagelyk is de algemiene lineêre stroomfoarsjenning in searjespanningsregeling-stroomfoarsjenning, de útfierstroom is gelyk oan de ynfierstroom, I1=I2+I3, I3 is it referinsje-ein, de stroom is tige lyts, dus I1≈I3. Wêrom wolle wy it oer de stroom hawwe, om't by it ûntwerp fan 'e PCB de breedte fan elke line net willekeurich ynsteld is, en bepaald wurde moat neffens de grutte fan 'e stroom tusken de knooppunten yn it skema. De stroomgrutte en stroomstream moatte dúdlik wêze om it boerd krekt goed te meitsjen.
Lineêre stroomfoarsjenning PCB-diagram
By it ûntwerpen fan 'e PCB moat de yndieling fan 'e komponinten kompakt wêze, alle ferbiningen moatte sa koart mooglik wêze, en de komponinten en linen moatte wurde útlein neffens de funksjonele relaasje fan 'e skematyske komponinten. Dit stroomfoarsjenningsdiagram is de earste gelykrjochting, en dan filterjen, filterjen is de spanningsregeling, spanningsregeling is de enerzjyopslachkondensator, nei't de elektrisiteit troch de kondensator nei it folgjende sirkwy streamt.
Figuer 2 is it PCB-diagram fan it boppesteande skematyske diagram, en de twa diagrammen binne ferlykber. De linker- en rjochterôfbylding binne in bytsje oars, de stroomfoarsjenning yn 'e linkerôfbylding is direkt nei de ynfierfoet fan' e spanningsregulatorchip nei gelykrjochting, en dan nei de spanningsregulatorkondensator, wêr't it filtereffekt fan 'e kondensator folle minder is, en de útfier is ek problematysk. De ôfbylding oan 'e rjochterkant is in goede. Wy moatte net allinich de stream fan it positive stroomfoarsjenningsprobleem beskôgje, mar ek it weromstreamprobleem, yn 't algemien moatte de positive stroomlieding en de grûn weromstreamlieding sa ticht mooglik byinoar wêze.
Figuer 2 PCB-diagram fan lineêre stroomfoarsjenning
By it ûntwerpen fan 'e lineêre stroomfoarsjennings-PCB moatte wy ek omtinken jaan oan it probleem fan waarmteôffier fan 'e krêftregulatorchip fan' e lineêre stroomfoarsjenning, hoe't de waarmte komt, as de foarkant fan 'e spanningsregulatorchip 10V is, de útfierein 5V is, en de útfierstroom 500mA is, dan is d'r in spanningsfal fan 5V op 'e regulatorchip, en de opwekke waarmte is 2.5W; as de ynfierspanning 15V is, is de spanningsfal 10V, en de opwekke waarmte 5W, dêrom moatte wy genôch waarmteôffierromte of ridlike waarmteôffier reservearje neffens it waarmteôffierfermogen. Lineêre stroomfoarsjenning wurdt oer it algemien brûkt yn situaasjes wêr't it drukferskil relatyf lyts is en de stroom relatyf lyts is, oars brûk dan it skeakelstroomfoarsjenningssirkwy.
Skematyske foarbyld fan in heechfrekwinsje-skeakelstroomfoarsjenningscircuit
In skeakelstroomfoarsjenning is it brûken fan in circuit om de skeakelbuis te kontrolearjen foar hege snelheid oan-út en útskeakeljen, en in PWM-golffoarm te generearjen. De spanning wurdt regele troch de induktor en de trochgeande stroomdiode troch elektromagnetyske konverzje. De skeakelstroomfoarsjenning hat hege effisjinsje en lege waarmte, en wy brûke oer it algemien de folgjende circuits: LM2575, MC34063, SP6659. Yn teory is de skeakelstroomfoarsjenning oan beide úteinen fan it circuit gelyk, de spanning is omkeard evenredich en de stroom is omkeard evenredich.
Figuer 3 Skematysk diagram fan LM2575 skeakelstroomfoarsjenningskring
PCB-diagram fan skeakelstroomfoarsjenning
By it ûntwerpen fan 'e PCB fan 'e skeakeljende voeding is it nedich om omtinken te jaan oan: it ynfierpunt fan 'e feedbackline en de trochgeande stroomdiode binne foar wa't de trochgeande stroom jûn wurdt. Lykas te sjen is yn figuer 3, komt de stroom I2 yn 'e induktor L1 as U1 oan is. It skaaimerk fan 'e induktor is dat as de stroom troch de induktor streamt, dizze net ynienen generearre wurde kin, en ek net ynienen ferdwine kin. De feroaring fan stroom yn 'e induktor hat in tiidsproses. Under de aksje fan pulsearre stroom I2 dy't troch de induktânsje streamt, wurdt in part fan 'e elektryske enerzjy omset yn magnetyske enerzjy, en de stroom nimt stadichoan ta, op in bepaald momint skeakelt it kontrôlesirkwy U1 I2 út, fanwegen de skaaimerken fan 'e induktânsje kin de stroom net ynienen ferdwine, op dit stuit wurket de diode, it nimt de stroom I2 oer, dêrom wurdt it de trochgeande stroomdiode neamd, it is te sjen dat de trochgeande stroomdiode brûkt wurdt foar de induktânsje. De trochgeande stroom I3 begjint fan 'e negative ein fan C3 en streamt nei de positive ein fan C3 fia D1 en L1, wat lykweardich is oan in pomp, wêrby't de enerzjy fan 'e induktor brûkt wurdt om de spanning fan 'e kondensator C3 te ferheegjen. Der is ek it probleem fan it ynfierpunt fan 'e feedbackline fan spanningsdeteksje, dy't nei it filterjen weromfierd wurde moat nei it plak, oars sil de útgongsspanningsrimpel grutter wêze. Dizze twa punten wurde faak negearre troch in protte fan ús PCB-ûntwerpers, om't se tinke dat itselde netwurk dêr net itselde is, eins is de plak net itselde, en is de ynfloed op prestaasjes grut. Figuer 4 is it PCB-diagram fan 'e LM2575 skeakelstroomfoarsjenning. Litte wy sjen wat der mis is mei it ferkearde diagram.
Figuer 4 PCB-diagram fan LM2575 skeakelstroomfoarsjenning
Wêrom wolle wy yn detail prate oer it skematyske prinsipe, om't it skema in protte PCB-ynformaasje befettet, lykas it tagongspunt fan 'e komponintpin, de hjoeddeistige grutte fan it knooppuntnetwurk, ensfh., sjoch it skema, PCB-ûntwerp is gjin probleem. De LM7805- en LM2575-circuits fertsjintwurdigje de typyske yndielingssirkwy fan lineêre stroomfoarsjenning en skeakelstroomfoarsjenning, respektivelik. By it meitsjen fan PCB's binne de yndieling en bedrading fan dizze twa PCB-diagrammen direkt op 'e line, mar de produkten binne oars en de circuitboard is oars, dy't oanpast wurdt neffens de werklike situaasje.
Alle feroarings binne ûnskiedber, dus it prinsipe fan it stroomsirkwy en de manier wêrop it boerd sa is, en elk elektroanysk produkt is ûnskiedber fan 'e stroomfoarsjenning en syn sirkwy, dêrom, learje de twa sirkwy's, de oare wurdt ek begrepen.
Pleatsingstiid: 4 july 2023
