Cosas que necesitas saber sobre el diseño de fuentes de alimentación PCB
Ya sea que tu próximo dispositivo funcione con batería, un elemento solar o se conecte a la pared, necesitarás diseñar un circuito para regular la energía que llega a tu dispositivo. El diseño de fuentes de alimentación PCB puede abarcar más que una fuente de alimentación real; los sistemas que van desde computadoras personales hasta electrodomésticos necesitan una fuente de alimentación para convertir la energía de CA de la pared a energía de CC con bajo contenido de ruido.
El diseño de fuentes de alimentación PCB es más que solo convertir entre energía de CA y CC. Hay problemas de integridad de energía y señal a considerar, así como problemas de gestión térmica que surgen con la electrónica de alta potencia. De hecho, la integridad de señal y energía están íntimamente relacionadas debido a la forma en que operan los CI, y algunas fuentes de alimentación pueden producir EMI radiado significativo que afecta a otras partes de una placa de circuito.
Ninguna fuente de alimentación o el sistema conectado a ella es inmune a los problemas de integridad de señal o energía, pero implementar algunos procedimientos de diseño simples puede ayudar a prevenir un rediseño. Estas mejores prácticas incluyen desde la disposición adecuada de componentes hasta desacoplamiento/bypass y diseño de apilamiento.
Para el diseño de la fuente de alimentación, el diseñador necesita ejecutar un buen diseño de PCB y planificar una red de distribución de energía eficiente. Además, el diseñador debe asegurarse de que las fuentes de alimentación de circuitos digitales ruidosos estén separadas de las fuentes de alimentación y circuitos analógicos críticos. A continuación se discuten algunas de las cosas importantes a considerar:
- Elegir el regulador adecuado para la fuente de alimentación PCB
- Gestión térmica para la fuente de alimentación
- Planos de tierra y energía para una mejor fuente de alimentación PCB
- Condensador de desacoplamiento y condensador de bypass
- Filtrado EMI
- Respuesta en frecuencia para el sistema de entrega de energía
- Integridad de energía (PI)
Conclusión
Las buenas fuentes de alimentación son clave para el funcionamiento preciso de un dispositivo electrónico. Como hemos visto, el diseñador de PCB tiene varias opciones disponibles al considerar el diseño de una fuente de alimentación. La elección de reguladores, condensadores y filtrado EMI es importante en esas consideraciones. De manera similar, el efecto térmico y la respuesta de carga también deben considerarse al diseñar un sistema de fuente de alimentación.
Al mismo tiempo, sigue las recomendaciones mencionadas en las hojas de datos de los CI de la fuente de alimentación. El grosor de las trazas y la colocación de componentes juegan un papel crítico en el diseño de la fuente de alimentación.
