რატომ ვისწავლოთ დენის წრედის დიზაინი
ელექტრომომარაგების წრე არის ელექტრონული პროდუქტის მნიშვნელოვანი ნაწილი, ელექტრომომარაგების წრედის დიზაინი პირდაპირ კავშირშია პროდუქტის მუშაობასთან.
ელექტრომომარაგების სქემების კლასიფიკაცია
ჩვენი ელექტრონული პროდუქტების კვების სქემები ძირითადად მოიცავს ხაზოვან დენის წყაროს და მაღალი სიხშირის გადართვის დენის წყაროებს. თეორიულად, ხაზოვანი ელექტრომომარაგება არის ის, თუ რამდენი დენი სჭირდება მომხმარებელს, შეყვანა უზრუნველყოფს რამდენ დენს; გადართვის ელექტრომომარაგება არის ის, თუ რამდენი ენერგია სჭირდება მომხმარებელს და რამდენი ენერგია მიეწოდება შეყვანის ბოლოს.
ხაზოვანი ელექტრომომარაგების წრედის სქემატური დიაგრამა
ხაზოვანი დენის მოწყობილობები მუშაობენ ხაზოვან მდგომარეობაში, როგორიცაა ჩვენი ხშირად გამოყენებული ძაბვის რეგულატორის ჩიპები LM7805, LM317, SPX1117 და ა.შ. ქვემოთ მოყვანილი სურათი 1 არის LM7805 რეგულირებადი ელექტრომომარაგების მიკროსქემის სქემატური დიაგრამა.
ნახაზი 1 ხაზოვანი ელექტრომომარაგების სქემატური დიაგრამა
ნახატიდან ჩანს, რომ ხაზოვანი ელექტრომომარაგება შედგება ფუნქციური კომპონენტებისგან, როგორიცაა გასწორება, ფილტრაცია, ძაბვის რეგულირება და ენერგიის შენახვა. ამავდროულად, ზოგადი ხაზოვანი ელექტრომომარაგება არის ძაბვის რეგულირების სერიული კვების წყარო, გამომავალი დენი შეყვანის დენის ტოლია, I1=I2+I3, I3 არის საცნობარო დასასრული, დენი ძალიან მცირეა, ამიტომ I1≈I3. . რატომ გვინდა ვისაუბროთ დენზე, რადგან PCB დიზაინი, თითოეული ხაზის სიგანე შემთხვევით არ არის დაყენებული, უნდა განისაზღვროს სქემაში კვანძებს შორის დენის ზომის მიხედვით. მიმდინარე ზომა და დენის ნაკადი მკაფიო უნდა იყოს, რომ დაფა სწორი იყოს.
ხაზოვანი ელექტრომომარაგების PCB დიაგრამა
PCB-ის დაპროექტებისას კომპონენტების განლაგება უნდა იყოს კომპაქტური, ყველა კავშირი უნდა იყოს რაც შეიძლება მოკლე, ხოლო კომპონენტები და ხაზები განლაგებული უნდა იყოს სქემატური კომპონენტების ფუნქციური ურთიერთობის მიხედვით. ელექტრომომარაგების ეს დიაგრამა არის პირველი გასწორება, შემდეგ კი გაფილტვრა, ფილტრაცია არის ძაბვის რეგულირება, ძაბვის რეგულირება არის ენერგიის შესანახი კონდენსატორი, კონდენსატორში გადინების შემდეგ ელექტროენერგიის შემდეგ წრეში.
სურათი 2 არის ზემოაღნიშნული სქემატური სქემის PCB დიაგრამა და ორი დიაგრამა მსგავსია. მარცხენა სურათი და მარჯვენა სურათი ცოტა განსხვავებულია, მარცხენა სურათზე ელექტრომომარაგება პირდაპირ არის ძაბვის რეგულატორის ჩიპის შეყვანის ძირში გასწორების შემდეგ, შემდეგ კი ძაბვის რეგულატორის კონდენსატორი, სადაც კონდენსატორის ფილტრაციის ეფექტი გაცილებით უარესია. , და გამომავალიც პრობლემურია. სურათი მარჯვნივ არის კარგი. ჩვენ არ უნდა გავითვალისწინოთ მხოლოდ დადებითი ელექტრომომარაგების პრობლემის ნაკადი, არამედ უნდა გავითვალისწინოთ უკუდინების პრობლემა, ზოგადად, პოზიტიური ელექტროგადამცემი ხაზი და გრუნტის უკუნაკადის ხაზი მაქსიმალურად ახლოს უნდა იყოს ერთმანეთთან.
სურათი 2 ხაზოვანი ელექტრომომარაგების PCB დიაგრამა
ხაზოვანი ელექტრომომარაგების PCB-ის დაპროექტებისას ყურადღება უნდა მივაქციოთ ასევე ხაზოვანი ელექტრომომარაგების დენის რეგულატორის ჩიპის სითბოს გაფრქვევის პრობლემას, როგორ მოდის სითბო, თუ ძაბვის რეგულატორის ჩიპის წინა ბოლო არის 10 ვ, გამომავალი ბოლოა 5 ვ. და გამომავალი დენი არის 500 mA, შემდეგ არის 5V ძაბვის ვარდნა რეგულატორის ჩიპზე და გამომუშავებული სითბო არის 2.5W; თუ შეყვანის ძაბვა არის 15 ვ, ძაბვის ვარდნა არის 10 ვ, ხოლო გამომუშავებული სითბო 5 ვტ, შესაბამისად, სითბოს გაფრქვევის სიმძლავრის მიხედვით უნდა გამოვყოთ საკმარისი სითბოს გაფრქვევის ადგილი ან გონივრული გამათბობელი. ხაზოვანი ელექტრომომარაგება ჩვეულებრივ გამოიყენება იმ სიტუაციებში, როდესაც წნევის სხვაობა შედარებით მცირეა და დენი შედარებით მცირეა, წინააღმდეგ შემთხვევაში, გთხოვთ, გამოიყენოთ გადართვის ელექტრომომარაგების წრე.
მაღალი სიხშირის გადართვის კვების ბლოკის სქემატური მაგალითი
გადართვის ელექტრომომარაგება არის მიკროსქემის გამოყენება გადართვის მილის გასაკონტროლებლად მაღალსიჩქარიანი ჩართვა-გამორთვისთვის, PWM ტალღის წარმოქმნის მიზნით, ინდუქტორისა და უწყვეტი დენის დიოდის მეშვეობით, ძაბვის რეგულირების გზის ელექტრომაგნიტური კონვერტაციის გამოყენებით. გადართვის კვების წყარო, მაღალი ეფექტურობა, დაბალი სითბო, ჩვენ ზოგადად ვიყენებთ წრეს: LM2575, MC34063, SP6659 და ა.შ. თეორიულად, გადართვის ელექტრომომარაგება წრედის ორივე ბოლოზე ტოლია, ძაბვა უკუპროპორციულია, დენი კი უკუპროპორციულია.
სურათი 3 LM2575 გადართვის კვების სქემის სქემატური დიაგრამა
გადართვის ელექტრომომარაგების PCB დიაგრამა
გადართვის ელექტრომომარაგების PCB-ის დაპროექტებისას ყურადღება უნდა მიაქციოთ: უკუკავშირის ხაზის შეყვანის წერტილი და უწყვეტი დენის დიოდი ვისთვის არის მოცემული უწყვეტი დენი. როგორც სურათი 3-დან ჩანს, U1 ჩართვისას დენი I2 შედის L1 ინდუქტორში. ინდუქტორის მახასიათებელია ის, რომ როდესაც დენი მიედინება ინდუქტორში, ის ვერ წარმოიქმნება უეცრად და ვერც უცებ გაქრება. ინდუქტორში დენის ცვლილებას აქვს დროის პროცესი. იმპულსური დენის I2 გავლენის ქვეშ, რომელიც მიედინება ინდუქციურ სისტემაში, ელექტრული ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება მაგნიტურ ენერგიად და დენი თანდათან იზრდება, გარკვეულ დროს, კონტროლის წრე U1 გამორთავს I2-ს, ინდუქციური მახასიათებლების გამო, დენი არ შეიძლება უცებ გაქრეს, ამ დროს დიოდი მუშაობს, ის იკავებს დენს I2, ამიტომ მას უწყვეტი დენის დიოდი ეწოდება, ჩანს, რომ უწყვეტი დენის დიოდი გამოიყენება ინდუქციისთვის. უწყვეტი დენი I3 იწყება C3-ის უარყოფითი ბოლოდან და მიედინება C3-ის დადებით ბოლოში D1 და L1-ის გავლით, რაც ტუმბოს ექვივალენტურია, ინდუქტორის ენერგიის გამოყენებით C3 კონდენსატორის ძაბვის გაზრდის მიზნით. ასევე არის ძაბვის გამოვლენის უკუკავშირის ხაზის შეყვანის წერტილის პრობლემა, რომელიც ფილტრაციის შემდეგ უნდა დაუბრუნდეს ადგილს, წინააღმდეგ შემთხვევაში გამომავალი ძაბვის ტალღა უფრო დიდი იქნება. ამ ორ პუნქტს ხშირად უგულებელყოფს ჩვენი PCB-ების ბევრი დიზაინერი, ფიქრობს, რომ იქ ერთი და იგივე ქსელი არ არის იგივე, ფაქტობრივად, ადგილი არ არის იგივე და შესრულებაზე გავლენა დიდია. სურათი 4 არის LM2575 გადართვის კვების წყაროს PCB დიაგრამა. ვნახოთ, რა არის არასწორი არასწორი დიაგრამაში.
სურათი 4 LM2575 გადართვის კვების წყაროს PCB დიაგრამა
რატომ გვინდა დეტალურად ვისაუბროთ სქემატურ პრინციპზე, რადგან სქემა შეიცავს უამრავ PCB ინფორმაციას, როგორიცაა კომპონენტის პინის წვდომის წერტილი, კვანძის ქსელის მიმდინარე ზომა და ა.შ., იხილეთ სქემა, PCB დიზაინი. პრობლემა არ არის. LM7805 და LM2575 სქემები წარმოადგენს ხაზოვანი ელექტრომომარაგების და გადართვის ელექტრომომარაგების ტიპურ განლაგების წრეს, შესაბამისად. PCBS-ის დამზადებისას, ამ ორი PCB დიაგრამის განლაგება და გაყვანილობა პირდაპირ ხაზზეა, მაგრამ პროდუქტები განსხვავებულია და მიკროსქემის დაფა განსხვავებულია, რომელიც მორგებულია ფაქტობრივი სიტუაციის მიხედვით.
ყველა ცვლილება განუყოფელია, ამიტომ დენის მიკროსქემის პრინციპი და დაფა ასეა, და ყველა ელექტრონული პროდუქტი განუყოფელია კვების წყაროდან და მისი სქემისგან, მაშასადამე, ისწავლეთ ორი წრე, მეორეც გასაგებია.
გამოქვეყნების დრო: ივლის-04-2023
