Независимо от того, работает ли ваше следующее устройство от аккумулятора, солнечной батареи или от розетки, вам потребуется разработать схему для регулирования мощности, подаваемой на устройство. Проектирование источников питания на печатной плате может включать в себя не только собственно источник питания; системы, от персональных компьютеров до бытовой техники, нуждаются в источнике питания для преобразования переменного тока от стены в постоянный с низким уровнем шума.
Проектирование источников питания на печатной плате — это не просто преобразование энергии переменного и постоянного тока. Необходимо учитывать вопросы целостности питания и сигнала, а также вопросы терморегулирования, возникающие при использовании мощной электроники. На самом деле, целостность сигнала и питания тесно связаны между собой из-за особенностей работы ИС, а некоторые источники питания могут создавать значительные излучаемые ЭМИ, которые влияют на другие части печатной платы.
Ни один источник питания или система, подключенная к нему, не застрахованы от проблем с целостностью сигнала или целостностью питания, но внедрение некоторых простых процедур проектирования может помочь предотвратить перепроектирование. Эти передовые методы включают в себя все: от правильного расположения компонентов до развязки/шунтирования и проектирования стека.
При проектировании источника питания разработчику необходимо выполнить качественную разводку печатной платы и спланировать эффективную сеть распределения питания. Кроме того, разработчику необходимо убедиться, что шумные источники питания цифровых схем отделены от критически важных источников питания аналоговых схем и цепей. Некоторые из важных моментов, на которые следует обратить внимание, рассмотрены ниже:
- Выбор правильного регулятора для источника питания печатной платы
- Тепловое управление для источника питания
- Плоскости заземления и питания для лучшего источника питания печатной платы
- Развязывающий конденсатор и шунтирующий конденсатор
- Фильтрация электромагнитных помех
- Частотные характеристики для системы электропитания
- Целостность питания (PI)
Заключение
Хорошие источники питания — это ключ к точному функционированию электронного устройства. Как мы видели, у разработчика печатной платы есть несколько вариантов при рассмотрении конструкции источника питания. Выбор регуляторов, конденсаторов и фильтрации электромагнитных помех является важным в этих соображениях. Аналогичным образом, при проектировании системы питания следует учитывать тепловой эффект и реакцию нагрузки.
В то же время следуйте рекомендациям, указанным в технических описаниях ИС источников питания. Толщина трассы и размещение компонентов играют решающую роль при проектировании источника питания.
