Unabhängig davon, ob Ihr nächstes Gerät mit einer Batterie oder einem Solarelement betrieben oder an die Steckdose angeschlossen wird, müssen Sie eine Schaltung entwerfen, die den Strom zu Ihrem Gerät reguliert. Das Design von PCB-Stromversorgungen kann mehr als nur eine eigentliche Stromversorgung umfassen; Systeme von PCs bis hin zu Haushaltsgeräten benötigen eine Stromversorgung, die Wechselstrom aus der Steckdose in Gleichstrom mit geringem Rauschgehalt umwandelt.
Bei der Entwicklung von PCB-Netzteilen geht es um mehr als nur um die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom. Es müssen auch Fragen der Leistungs- und Signalintegrität sowie des Wärmemanagements berücksichtigt werden, die bei Hochleistungselektronik auftreten. Tatsächlich sind Signal- und Stromintegrität aufgrund der Funktionsweise von ICs eng miteinander verbunden, und einige Netzteile können erhebliche abgestrahlte EMI erzeugen, die andere Teile einer Leiterplatte beeinträchtigen.
Kein Netzteil oder das daran angeschlossene System ist vor Problemen mit der Signal- oder Stromversorgungsintegrität gefeit, aber die Umsetzung einiger einfacher Designverfahren kann helfen, ein Redesign zu vermeiden. Diese Best Practices umfassen alles von der richtigen Anordnung der Komponenten über die Entkopplung/Bypassing bis hin zum Stack-Up-Design.
Für das Stromversorgungsdesign muss der Designer ein gutes PCB-Layout erstellen und ein effizientes Stromverteilungsnetz planen. Außerdem muss der Designer sicherstellen, dass störende Stromversorgungen für digitale Schaltungen von kritischen Stromversorgungen und Schaltungen für analoge Schaltungen getrennt sind. Einige der wichtigen Punkte, die zu beachten sind, werden im Folgenden erläutert:
- Auswahl des richtigen Reglers für die PCB-Stromversorgung
- Wärmemanagement für Stromversorgungen
- Masse- und Stromversorgungsebenen für eine bessere PCB-Stromversorgung .
- Entkopplungskondensator und Bypass-Kondensator
- EMI-Filterung
- Frequenzgang für das Stromversorgungssystem
- Leistungsintegrität (PI)
Schlussfolgerung
Gute Stromversorgungen sind der Schlüssel für das einwandfreie Funktionieren eines elektronischen Geräts. Wie wir gesehen haben, stehen dem Leiterplattendesigner mehrere Optionen zur Verfügung, wenn es um das Design einer Stromversorgung geht. Die Wahl der Regler, der Kondensatoren und der EMI-Filterung ist bei diesen Überlegungen wichtig. Auch die thermische Wirkung und das Lastverhalten sollten beim Entwurf eines Stromversorgungssystems berücksichtigt werden.
Gleichzeitig sollten Sie die Empfehlungen in den Datenblättern der Stromversorgungs-ICs beachten. Die Dicke der Leiterbahnen und die Platzierung der Komponenten spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Stromversorgungen
