Jak rozmístit, zapojit a vybrat spínané napájecí zdroje
Spínaný zdroj je vysoce účinný měnič energie s teoretickou hodnotou blízkou 100 % a širokou škálou typů. Podle topologické struktury existují Boost, Buck, Boost Buck, Charge dump atd.; Podle způsobu ovládání spínače existují PWM a PFM; Podle kategorie spínacích elektronek se rozlišují BJT, FET, IGBT atd. Tato diskuse se zaměřuje na běžně používané typy PWM řízení Buck a Boost pro správu napájení datových karet.
Mezi hlavní součásti spínaného zdroje patří: vstupní zdroj, spínací tranzistor, indukční cívka pro akumulaci energie, řídicí obvod, dioda, zátěž a výstupní kondenzátor. V současné době velká většina výrobců polovodičů integruje spínací tranzistory, řídicí obvody a diody do CMOS/bipolárního procesu řízení napájení IC, což značně zjednodušuje externí obvody.
Mezi nimi induktor akumulace energie jako klíčová součást spínaného napájecího zdroje hraje důležitou roli ve výkonu napájecího zdroje a je také klíčovým objektem pro zaměření a ladění pro konstruktéry produktů. S rozvojem spotřební elektroniky, jako jsou mobilní telefony, PMP a datové karty, se velikost posouvá směrem k lehkým, tenkým, kompaktním a módním trendům, což je v rozporu s větší kapacitou a větší velikostí induktorů a kondenzátorů potřebných pro silnější výkon produktu. Důležitým tématem tohoto článku je tedy to, jak zmenšit velikost induktoru (obsazenou plochu PCB a výšku) spínaného zdroje a zároveň zajistit výkon produktu. Návrháři budou muset udělat kompromis mezi výkonem obvodu a parametry induktoru.
Vše má dvě strany a výjimkou nejsou ani spínané zdroje. Špatné rozmístění desek plošných spojů a návrh zapojení nejenže snižuje výkon spínaného zdroje, ale také posiluje EMC, EMI, uzemnění atd. Dalším důležitým tématem, o kterém se v tomto článku bude diskutovat, jsou problémy, kterým je třeba věnovat pozornost, a zásady dodržujte při rozmístění a zapojení spínaných zdrojů napájení.
Pracovní cyklus jednoho spínaného zdroje D, hodnota indukčnosti L, účinnost η Odvození vzorce
