Основні основи проектування джерела живлення для плати Tempo
12 вересня 2019 р., У блозі
Одним з найбільш фундаментальних законів фізики є Закон збереження енергії, який можна узагальнити наступним чином:
"У закритій системі енергію неможливо створити або знищити, а лише змінити форму".
В основному це можна трактувати як ізольовану систему, яка не взаємодіє з жодною зовнішньою силою, зберігає постійний рівень внутрішньої енергії. Ця передумова стала каталізатором багатьох схем побудови самоокупних енергетичних систем, які могли б тривати вічно. Наразі повністю ізолювати систему так, щоб не було отримано енергії або втрат, виявилося складним. Це означає, що системи, що потребують енергії, повинні періодично підзаряджатися, як і ми.
Потрібна підзарядка
Схеми живлення є джерелом підзарядки для електронних систем та друкованих плат. Деякі плати містять підсхеми живлення; однак часто друковані плати також служать джерелом живлення. Ці плати насправді є перетворювачами, оскільки вони перетворюють вхідне джерело енергії у вихідну, що відповідає вимогам навантаження, системи або схеми. Незалежно від вимог до джерела та навантаження, завжди важливо зробити будівлю вашої дошки невід’ємною частиною дизайну друкованої плати для вашого дизайну. Спочатку обговоримо різні типи ланцюгів живлення, а потім визначимо основи проектування джерел живлення, які слід застосовувати для їх розвитку.
Види друкованих плат електроживлення
Будучи перетворювачами або мостами між вхідним джерелом електричного струму та електронним навантаженням, ланцюги живлення можуть бути класифіковані в одну з груп таблиці нижче.
Виходи
Як показано вище, ланцюги живлення в основному використовуються для зміни енергії з одного стану в інший, змінного струму на постійний або навпаки, для зміни рівнів, підвищення або зниження напруги або частоти. Джерела живлення змінного та змінного струму також можуть використовуватися для ізоляції вхідних ланцюгів від виходів. На додаток до наведених вище типів, схеми живлення можуть бути віднесені до категорій як регульовані або нерегульовані. Регульовані джерела живлення включають пристрої для підтримки рівня вихідної напруги. Ці регулятори напруги відсутні в нерегульованих джерелах живлення, і вихідна сила змінюється залежно від вхідного сигналу та зміни струму навантаження.
Схеми живлення також класифікуються за їх роботою. Два основних операційних типи - лінійний та комутаційний або комутаційний.
Лінійне джерело живлення
Приклад схематичного лінійного живлення
Наведений вище лінійний блок живлення використовується для перетворення мережевого входу змінного струму, основної сторони трансформатора TR1, у постійний струм для розподілу. Ця схема включає в себе регулятор напруги IC1, який буде забезпечувати постійну напругу незалежно від навантаження, R1. Цей лінійний блок живлення демонструє основну роботу цих схем, які можуть мати багато різних конфігурацій. Лінійні джерела живлення зазвичай використовуються в системах з меншим енергоспоживанням. Перевагами є їх простота, низька вартість, надійність та низький рівень шуму; однак вони неефективні, що стає більшим занепокоєнням у додатках високої потужності.