電池FPC廠之PCB電源設計的7個注意事項總結
電池FPC廠今天主要是關于:PCB電源設計的7個注意事項:
一、PCB電源設計
電源設計的目的不僅僅是將交流電轉換為直流電。電源的功能是以正確的電壓和電流向電路元件提供給電力。未來電壓低至1.8和1.2V器件還是會比較常見。畢竟低電壓對電源噪聲的容忍度比較低。
電源還需要電流限制來限制最大電流。因此電源的重要參數是電壓、最大電流、電壓紋波和最大電流時的熱損耗。
電子電路中的典型功率流框圖
電源電子電路的典型功率流如上圖所示,電子電路需要1.8V至12V范圍的電壓。1.2V、1.8V、3.3V、5V和12V是最常用的電壓。
在第一級中,230V/10VAC的輸入交流電壓被轉換為6-12V范圍內的隔離直流電壓。第二極采用降壓開關穩壓器,將6-12V電壓轉換為5V或者3.3V。此外,使用LDO(低壓差穩壓器)將3.3V轉換為1.8V或1.2V。
在開關模式電源(SMPS-開關電源)出現之前,鐵芯變壓器用于將高壓230VAC/110VAC轉換為12VAC.二極管橋式整流器進一步將整流為最大約為12*1.4=16.8VDC。線性穩壓器用于將電壓降低至所需水平。
開關電源的使用提高了將電壓轉換為低電平的效率,減少了電源的PCB占用空間,并減少了紋波。
二、PCB電源的設計
對于電源設計,工程師需要良好的PCB布局。下面是在PCB電源設計時的7個注意事項:
1、合適的穩壓器
一般來說,會選擇線性穩壓器或者開關模式穩壓器。線性穩壓器提高低噪聲輸出,但散熱較高,需要冷卻系統。開關模式穩壓器在較寬的電流范圍內效率很高,但開關噪聲會導致響應出現尖峰。
穩壓器
1)線性穩壓器:
輸入電壓高于輸出電壓,因為電壓壓降最小
會產生比較大的功率損耗和散熱,因此會降低線性穩壓器的效率。
簡單、便宜,可以提供異常的無噪聲的電壓輸出。
線性穩壓器
如果你選擇線性穩壓器,就需要考慮具有低壓差的穩壓器,并且在進行制造之前進行熱分析。
2)開關穩壓器:通過在電感中臨時存儲能量,在不同的開關事件以不同的電壓釋放該能量,將電壓轉換為另一種電壓。
使用快速開關MOS管,高效穩壓器的輸出可以通過改變脈寬(PWM)的占孔比來調整,效率取決于電路的散熱,在這種情況下散熱較低。
開關穩壓器的PWM開關會在輸出中產生噪聲或紋波。開關電流可能會導致其他信號中的噪聲串擾。因此開關電源需要與關鍵信號隔離。
價格較高,需要連接較多的無源器件,但不容易發熱。
開關穩壓器
如果你選擇開關穩壓器,需要考慮電磁兼容性。(因為開關穩壓器會發出EMI噪聲,但是沒有辦法消除EMI,只能通過濾波、減少電路環路、接地層和屏蔽等降低EMI)
2、PCB電源的熱管理
電源的性能直接取決于散熱,大多數電子元件在電流通過時都會發熱。發出的熱量取決于組件的功率水平、特性和阻抗。如面所述,合適的穩壓器可以減少電路中的散熱。開關穩壓器的效率很高,因為散發的熱量較少。
PCB散熱
為了保證設備在環境溫度下工作,工程師應該考慮適當的冷卻方法。
如果選擇線性穩壓器,建議使用散熱器或者其他冷卻方法,如果設備的散熱量很高,可以考慮使用風扇。
PCB散熱
軟板廠了解到,整個PCB的散熱可能不均勻,具有高額定功率的組件可能會散發大量熱量,從而在周圍形成熱點。可以在組件附近使用散熱孔。
3、接地層和電源層,以實現更好的PCB供電
接地層和電源層是用于電力傳輸的低阻抗路徑。電源需要單獨的接地層來分配功率、降低EMI、最大限度低減少串擾并減少電壓降。電源層專用于電力傳輸到PCB的所需區域。
工程師需要單獨處理接地網絡的各個部分。在多層PCB中,一層或者多層可以專門用于接地層和電源層。此外,還可以通過在2個有源信號之間放置階地層來減少干擾和串擾,從而有效地用地包圍信號走線。
4、去耦電容和旁路電容
當電源分配到整個板上的組件時,不同的有源組件將導致電源軌中的地彈和振鈴。在這種情況下,工程師應該要在電源引腳附近使用去耦和旁路電容,滿足設備電流需求的短尖峰。
去耦主要是降低電源和接地之間的阻抗,去耦電容充當輔電源,提供IC所需的電流。充當本地電荷源以及支持切換。所有去耦電容都必須靠近IC的電源引腳連接,另一端直接連接到到低阻抗接地層。需要使用短走線連接去耦電容和接地過孔,以最大程度地減少此連接的串聯附加電感。
旁路電容旁路噪聲并減少電源總線的波動,放置在靠近設備或者IC的位置。連接在電源和接地之間,補償許多IC同時開關電源和接地層電勢的變化。
去耦電容和旁路電容
5、EMI濾波
工程師都希望電源的EMI水平保持在他們定義的頻譜限制以下。因此,在電源輸入點使用EMI濾波器來降低傳傳導噪聲。
EMI濾波器
6、電力傳輸系統的頻率響應
當電源突然加載時,例如從空載到滿載,電壓輸出將趨于短暫下降并恢復到正常電壓。
在某些情況下,在在電壓穩定到正常之前,輸出會振蕩一段時間。如果振蕩超出設計眼制,則需要調整輸出電容和補償電容。
例如,對于LM7805,建議在輸出引腳旁邊放置一個0.uF的電容。同樣,調節器的突然卸載可能會導致過沖和振蕩。
為了獲得更好的電路設計響應,請確保所選組件在設計限制范圍內。無論電路是交流還是直流都有不同的響應。交流和直流電路應分開考慮。
7、電源完整性 (PI)
工程師應該要確保電源設計的電源完整性。
電源完整性就是輸送到電路的電源質量。它衡量系統內功率從電源傳輸到負載的效率,確保為所有電路和設備提供適當的功率,從而實現電路所需的性能。
噪聲較小的電源可以確保更高的電源完整性。電源完整性設計只不過是管理電源噪聲。
電源完整性
以上就是FPC廠整理的關于PCB電源設計的7個注意事項總結。
ps:部分圖片來源于網絡,如有侵權,請聯系我們刪除
最新產品
醫療設備控制器軟板
-
型 號:RS04C00269A
層 數:4
板 厚:0.3mm
材 料:雙面無膠電解材料
銅 厚:1/2 OZ
特 點:產品都經過100%燒錄測試
表面處理:沉金2微英寸
最小線寬/線距:0.07mm/0.06mm
數碼相機軟板
數碼相機軟板
手機電容屏軟板
-
型 號:RM02C00712A層 數:2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解材料銅 厚:1/3OZ表面處理:沉金1微英寸最小線寬/線距:0.05mm/0.05mm電磁膜:2面特 點:產品都經過100%燒錄測試
手機電容屏軟板
-
型 號:RS02C00244A層 數:2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解材料銅 厚:1/3 OZ特 點:產品都經過100%燒錄測試表面處理:沉金2微英寸最小線寬/線距:0.07mm/0.06mm電磁膜:2面
手機電容屏軟板
-
型 號:RM02C00247A層 數:2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解材料銅 厚:1/3 OZ表面處理:沉金1微英寸最小線寬/線距:0.07mm/0.07mm電磁膜:2面特 點:產品都經過100%燒錄測試
手機電容屏軟板
-
型 號:RM02C00892A層 數:2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解銅 厚:1/3 OZ表面處理:沉金2微英寸最小線寬/線距:0.07mm/0.05mm電磁膜:2面其 他:產品都經過100%燒錄測試
醫療按鍵軟板
同類文章排行
- 2014年中國柔性線路板廠綜合排名——有幾家是你熟識的呢?
- 柔性電路板|| 2017年度中國電子電路PCB百強企業排行榜
- 指紋模塊FPC小編帶您一文了解指紋識別,看完全懂了!
- 手機FPC廠之2017年度全球PCB百強企業排行榜
- FPC廠從八個角度讓你讀懂指紋識別
- 2015年NTI-100全球電路板百強企業排行榜,其中中國大陸上榜企業有34家!
- pcb廠家盤點俄軍經典AK系列步槍
- 指紋識別軟板之各類FPC在指紋模組中的應用
- fpc軟板廠家為你解析黑孔工藝
- 柔性線路板給你推送的最新資訊‖2016中國印制電路板行業50強
最新資訊文章
- 汽車FPC在汽車電子領域的應用
- 新能源汽車動力之電池FPC補強整體解決方案
- FPC廠家帶您了解指紋識別軟板的POS機
- 你了解線路板軟板品質意識有哪些方面的內容嗎?
- 探索柔性線路板的奧秘并揭秘廠家常用PCB板材
- 電子產業中不可缺的一環——軟板廠
- 如何選擇高品質柔性電路板?
- 介紹FPC廠FPC與PCB廠PCB
- 2024年深聯親子活動報名已開啟,快來報名吧!
- 指紋識別軟板的技術成果有哪些?
共-條評論【我要評論】