ወደ ላይ የተመሠረተ ዲስትሪከት የኃይል አቅርቦት አቀማመጥ ፣ ይህ ወረቀት ቀለል ያለ የመቀየሪያ ኃይል ሞዱል አፈፃፀምን ለማመቻቸት እጅግ በጣም ጥሩውን የ PCB አቀማመጥ ዘዴን ፣ ምሳሌዎችን እና ቴክኒኮችን ያስተዋውቃል።

የኃይል አቅርቦቱን አቀማመጥ ሲያቅዱ ፣ የመጀመሪያው ግምት የሁለቱ መቀያየሪያ የአሁኑን ቀለበቶች አካላዊ ሉፕ አካባቢ ነው። ምንም እንኳን እነዚህ የሉፕ ክልሎች በኃይል ሞጁል ውስጥ በአብዛኛው የማይታዩ ቢሆኑም ፣ ከሞጁሉ ባሻገር ስለሚራዘሙ የሁለቱ loops የአሁኑን መንገዶች መረዳቱ አስፈላጊ ነው። በምስል 1 ላይ በሚታየው loop 1 ውስጥ ፣ የአሁኑ ራስን የማስተዳደር የግቤት ማለፊያ capacitor (Cin1) በ MOSFET በኩል ወደ ውስጣዊ ኢንዶክተሩ እና የውጤት ማለፊያ capacitor (CO1) በከፍተኛ-መጨረሻ MOSFET ቀጣይነት ባለው ጊዜ ውስጥ ይሄዳል ፣ እና በመጨረሻም ወደ የግቤት ማለፊያ capacitor።

በኃይል ሞጁል www.elecfans.com ውስጥ የሉፕ ንድፍ ሥዕላዊ መግለጫ

ምስል 1 በሃይል ሞጁል ውስጥ የሉፕ መርሃግብር ንድፍ

ሉፕ 2 የውስጥ ከፍተኛ-መጨረሻ MOSFEts እና የዝቅተኛ-መጨረሻ MOSFEts ማብሪያ / ማጥፊያ ጊዜ ነው። በውስጠኛው ኢንደክተሩ ውስጥ የተከማቸው ኃይል ወደ GND ከመመለሱ በፊት በውጤት ማለፊያ capacitor እና በዝቅተኛ MOSFEts በኩል ይፈስሳል (ምስል 1 ይመልከቱ)። ሁለት ቀለበቶች እርስ በእርስ የማይደጋገፉበት (በሉፕስ መካከል ያለውን ወሰን ጨምሮ) ከፍተኛ ዲአይ/ዲቲ የአሁኑ ያለው ክልል ነው። የግብዓት ማለፊያ capacitor (Cin1) ከፍተኛውን ድግግሞሽ የአሁኑን ወደ ቀያሪው በማቅረብ እና ከፍተኛ ድግግሞሹን የአሁኑን ወደ ምንጭ ዱካው በመመለስ ቁልፍ ሚና ይጫወታል።

የውጤት ማለፊያ capacitor (Co1) ብዙ የ AC የአሁኑን አይይዝም ፣ ግን ጫጫታ ለመቀየር እንደ ከፍተኛ ተደጋጋሚ ማጣሪያ ሆኖ ይሠራል። ከላይ በተጠቀሱት ምክንያቶች የግብዓት እና የውጤት መያዣዎች በሞጁሉ ላይ ከሚገኙት የ VIN እና VOUT ፒኖች በተቻለ መጠን በቅርብ መቀመጥ አለባቸው። በስእል 2 ላይ እንደሚታየው በእነዚህ ግንኙነቶች የመነጨው ኢንደክተንስ በተቻለ መጠን በማለፊያ capacitors እና በየራሳቸው VIN እና VOUT ፒኖች መካከል ያለውን ሽቦ በተቻለ መጠን አጭር እና ሰፊ በማድረግ በማድረግ ሊቀንስ ይችላል።

ምስል 2 ቀላል የመቀየሪያ ዑደት

በፒ.ሲ.ቢ አቀማመጥ ውስጥ ኢንደክተንስን መቀነስ ሁለት ዋና ጥቅሞች አሉት። በመጀመሪያ ፣ በ Cin1 እና CO1 መካከል የኃይል ሽግግርን በማስተዋወቅ የአካል ብቃት እንቅስቃሴን ያሻሽሉ። ይህ በከፍተኛ ዲአይ/ዲቲ ወቅታዊ ምክንያት ሞጁሉ ጥሩ የ hf ማለፊያ መኖሩን ያረጋግጣል። እንዲሁም መደበኛውን ሥራ ለማረጋገጥ የመሣሪያ ጫጫታ እና የቮልቴጅ ውጥረትን ይቀንሳል። ሁለተኛ ፣ EMI ን አሳንስ።

ከአነስተኛ ጥገኛ ተውሳኮች ጋር የተገናኙ አቅም ፈጣሪዎች ዝቅተኛ የመቋቋም ባህሪያትን ወደ ከፍተኛ ድግግሞሽ ያሳያሉ ፣ ስለሆነም የሚመራውን ጨረር ይቀንሳል። የሴራሚክ መያዣዎች (X7R ወይም X5R) ወይም ሌላ ዝቅተኛ የ ESR ዓይነት መያዣዎች ይመከራል። ተጨማሪ የግቤት መያዣዎች ወደ ሥራ ሊገቡ የሚችሉት በ GND እና VIN ጫፎች አቅራቢያ ተጨማሪ መያዣዎች ከተቀመጡ ብቻ ነው። የ SIMPLE SWITCHER የኃይል ሞዱል ዝቅተኛ ጨረር እንዲኖረው እና EMI ን እንዲመራ በልዩ ሁኔታ የተነደፈ ነው። ሆኖም ፣ ከፍተኛ አፈፃፀም ለማሳካት በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የተገለጹትን የ PCB አቀማመጥ መመሪያዎችን ይከተሉ።

የወረዳ የአሁኑ የመንገድ ዕቅድ ብዙውን ጊዜ ችላ ይባላል ፣ ግን የኃይል አቅርቦትን ዲዛይን በማመቻቸት ቁልፍ ሚና ይጫወታል። በተጨማሪም ፣ ለሲን 1 እና ለ CO1 የመሬት ሽቦዎች በተቻለ መጠን ማሳጠር እና ማስፋት አለባቸው ፣ እና ባዶ ፓዳዎች በቀጥታ መገናኘት አለባቸው ፣ ይህም በተለይ ለግቤት አቅም (ሲ 1) የመሬት ግንኙነቶች ከትላልቅ የኤሲ ሞገዶች ጋር።

መሬት ላይ ያሉ ፒኖች (ባዶ ፓዳዎችን ጨምሮ) ፣ የግብዓት እና የውጤት አቅም ጠቋሚዎች ፣ በሞጁሉ ውስጥ ለስላሳ ጅምር capacitors ፣ እና የግብረ መልስ ተቃዋሚዎች በፒሲቢ ላይ ካለው የሉፕ ንብርብር ጋር መገናኘት አለባቸው። ይህ የሉፕ ንብርብር እጅግ በጣም ዝቅተኛ በሆነ የኢነርጂ ፍሰት እና ከዚህ በታች እንደተወያየ የሙቀት ማከፋፈያ መሣሪያ እንደ መመለሻ መንገድ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል።

ምስል 3 የሞጁል እና የፒ.ሲ.ቢ መርሃግብር ንድፍ እንደ የሙቀት መከላከያ

የግብረመልስ መከላከያው እንዲሁ በሞጁሉ FB (ግብረመልስ) ፒን በተቻለ መጠን ቅርብ መሆን አለበት። በዚህ ከፍተኛ የመቋቋም አቅም መስቀለኛ መንገድ ላይ ሊፈጠር የሚችለውን የጩኸት የማውጣት እሴት ለመቀነስ ፣ በ ​​FB ፒን እና በግብረመልስ ተከላካይ መካከለኛ መታ መካከል ያለውን መስመር በተቻለ መጠን አጭር ማድረግ አስፈላጊ ነው። የሚገኙ የማካካሻ ክፍሎች ወይም ምግብ ሰጪ አስተላላፊዎች ከላይኛው ግብረመልስ ተከላካይ በተቻለ መጠን መቀመጥ አለባቸው። ለምሳሌ ፣ በተዛማጅ ሞጁል የውሂብ ሰንጠረዥ ውስጥ የ PCB አቀማመጥ ንድፍን ይመልከቱ።

ለ LMZ14203 የ AN ምሳሌ አቀማመጥ ፣ በ www.naTIonal.com የቀረበውን የመተግበሪያ መመሪያ ሰነድ AN-2024 ይመልከቱ።

የሙቀት ማሰራጨት ንድፍ ጥቆማዎች

የሞጁሎቹ የታመቀ አቀማመጥ ፣ የኤሌክትሪክ ጥቅሞችን በሚሰጥበት ጊዜ ፣ ​​ተመጣጣኝ ኃይል ከትንሽ ክፍተቶች በሚጠፋበት በሙቀት ማሰራጫ ዲዛይን ላይ አሉታዊ ተፅእኖ አለው። ይህንን ችግር ለመቅረፍ በ SIMPLE SWITCHER የኃይል ሞጁል ጥቅል ጀርባ ላይ አንድ ትልቅ ባዶ ባዶ ንጣፍ የተነደፈ እና በኤሌክትሪክ የተመሠረተ ነው። መከለያው አብዛኛውን ሙቀትን ከሚያመነጨው ከውስጣዊው MOSFEts እጅግ በጣም ዝቅተኛ የሙቀት መከላከያ ወደ ፒሲቢ ለማቅረብ ይረዳል።

ከሴሚኮንዳክተር መጋጠሚያ እስከ የእነዚህ መሣሪያዎች ውጫዊ ጥቅል የሙቀት አማቂ (θJC) 1.9 ℃/ወ ነው። ወደ ኢንዱስትሪ የሚመራውን የ ‹JC› እሴት ማሳካት ተስማሚ ቢሆንም ፣ ዝቅተኛ የ θJC እሴት የውጭው ጥቅል የሙቀት አማቂ (θCA) በጣም ትልቅ በሚሆንበት ጊዜ ምንም ትርጉም አይሰጥም! በአከባቢው አየር ላይ ዝቅተኛ የሙቀት-አማቂ የሙቀት ማሰራጫ መንገድ ካልተሰጠ ፣ ሙቀቱ ​​በባዶ ንጣፍ ላይ ይከማቻል እና ሊበተን አይችልም። ስለዚህ θCA የሚወስነው ምንድነው? ከባዶ ፓድ እስከ አየር ያለው የሙቀት መቋቋም በፒሲቢ ዲዛይን እና ተጓዳኝ የሙቀት መስጫ ሙሉ በሙሉ ቁጥጥር ይደረግበታል።

አሁን ቀለል ያለ ፒሲቢን ያለ ክንፎች እንዴት ዲዛይን ማድረግ እንደሚቻል በፍጥነት ለመመልከት ፣ ስእል 3 ሞጁሉን እና ፒሲቢውን እንደ የሙቀት መከላከያን ያሳያል። በመስቀለኛ መንገዱ እና በውጭው ጥቅል አናት መካከል ያለው የሙቀት መከላከያው ከመገናኛ ወደ ባዶ ፓድ ካለው የሙቀት መከላከያው ጋር ሲነፃፀር በአንፃራዊነት ከፍተኛ በመሆኑ ፣ ከመገናኛው ወደ በዙሪያው ያለው አየር (θJT)።

በሙቀት ማሰራጨት ንድፍ ውስጥ የመጀመሪያው እርምጃ የሚበታተነውን የኃይል መጠን መወሰን ነው። በሞጁሉ (ፒዲ) የተሞላው ኃይል በውሂብ ሰንጠረዥ ውስጥ የታተመውን የቅልጥፍና ግራፍ (η) በመጠቀም በቀላሉ ሊሰላ ይችላል።

ከዚያ በፒሲቢ ላይ ለታሸጉ ሞጁሎች የሚያስፈልገውን የሙቀት መቋቋም ለመወሰን በዲዛይን ፣ TAmbient እና ደረጃ የተሰጠው የመገናኛ ሙቀት ፣ TJuncTIon (125 ° C) ውስጥ ያለውን ከፍተኛ የሙቀት መጠን የሙቀት ገደቦችን እንጠቀማለን።

በመጨረሻ ፣ በፒሲቢ ወለል ላይ (ባልተበላሸ 1 አውንስ የመዳብ ክንፎች እና በሁለቱም በላይ እና በታችኛው ወለሎች ላይ ብዙ የሙቀት ማስወገጃ ጉድጓዶች ያሉት) ለሙቀት መበታተን የሚያስፈልገውን የሰሌዳ ቦታ ለመወሰን ቀለል ያለ ግምታዊ ተጠቅመናል።

የሚፈለገው የፒ.ሲ.ቢ አካባቢ ግምታዊነት ሙቀትን ከላይኛው የብረት ንብርብር (ጥቅሉ ከፒሲቢ ጋር የተገናኘ) ወደ ታችኛው የብረት ንብርብር የሚያስተላልፉትን የሙቀት ማከፋፈያ ቀዳዳዎች የሚጫወተውን ሚና ግምት ውስጥ አያስገባም። የታችኛው ንብርብር ኮንቬንሽን ሙቀትን ከጣፋዩ የሚያስተላልፍበት እንደ ሁለተኛ የወለል ንጣፍ ሆኖ ያገለግላል። ለቦርዱ አካባቢ ግምታዊነት ቢያንስ ከ 8 እስከ 10 የማቀዝቀዣ ቀዳዳዎች ጥቅም ላይ መዋል አለባቸው። የሙቀት መስሪያው የሙቀት መቋቋም በሚከተለው ቀመር ይገመታል።

ይህ ግምታዊ መጠን በ 12 አውንስ የመዳብ የጎን ግድግዳ ባለው የ 0.5 ሚሊ ሜትር ዲያሜትር የተለመደው ቀዳዳ ላይ ይሠራል። በተቻለ መጠን ብዙ የሙቀት ማስወገጃ ቀዳዳዎች ከጠቅላላው ባዶ ቦታ በታች ባለው አካባቢ የተነደፉ መሆን አለባቸው ፣ እና እነዚህ የሙቀት ማስወገጃ ቀዳዳዎች ከ 1 እስከ 1.5 ሚሜ ባለው ክፍተት ድርድር መፍጠር አለባቸው።

መደምደሚያ

የ SIMPLE SWITCHER የኃይል ሞጁል ከዲሲ/ዲሲ መቀየሪያዎች ጋር ለተያያዙ ውስብስብ የኃይል አቅርቦት ዲዛይኖች እና ለተለመዱ የ PCB አቀማመጦች አማራጭ ይሰጣል። የአቀማመጥ ተግዳሮቶች ቢወገዱም ፣ በሞጁል አፈፃፀምን በጥሩ ማለፊያ እና በሙቀት ማሰራጫ ዲዛይን ለማመቻቸት አንዳንድ የምህንድስና ሥራዎች አሁንም መደረግ አለባቸው።