Kako rasporediti, ožičiti i odabrati prekidački način napajanja
Preklopno napajanje je visoko učinkovit pretvarač energije, s teoretskom vrijednošću blizu 100% i širokim izborom tipova. Prema topološkoj strukturi postoje Boost, Buck, Boost Buck, Charge dump itd.; Prema načinu upravljanja prekidačem, postoje PWM i PFM; Prema kategoriji sklopnih cijevi, postoje BJT, FET, IGBT, itd. Ova se rasprava fokusira na najčešće korištene PWM kontrole Buck i Boost vrste za upravljanje napajanjem podatkovne kartice.
Glavne komponente sklopnog napajanja uključuju: ulazni izvor, sklopni tranzistor, induktor za pohranu energije, upravljački krug, diodu, opterećenje i izlazni kondenzator. Trenutačno velika većina proizvođača poluvodiča integrira sklopke tranzistore, upravljačke krugove i diode u CMOS/bipolarni procesni IC za upravljanje napajanjem, uvelike pojednostavljujući vanjske sklopove.
Među njima, induktor za pohranjivanje energije, kao ključna komponenta sklopnog napajanja, igra važnu ulogu u performansama napajanja, a također je ključni fokus i objekt za otklanjanje pogrešaka za inženjere dizajna proizvoda. S razvojem potrošačkih elektroničkih uređaja kao što su mobilni telefoni, PMP-ovi i podatkovne kartice, veličina se kreće prema laganim, tankim, kompaktnim i modernim trendovima, što je u suprotnosti s većim kapacitetom i većom veličinom induktora i kondenzatora potrebnih za jače performanse proizvoda. Stoga je važna tema o kojoj treba raspravljati u ovom članku kako smanjiti veličinu induktora (zauzeto područje PCB-a i visina) prekidačkog napajanja, a pritom osigurati performanse proizvoda. Dizajneri će morati napraviti kompromis između performansi kruga i parametara induktora.
Sve ima dvije strane, pa ni prekidačka napajanja nisu iznimka. Loš raspored PCB-a i dizajn ožičenja ne samo da smanjuju performanse prekidačkog napajanja, već također jačaju EMC, EMI, uzemljenje itd. Još jedna važna tema o kojoj treba raspravljati u ovom članku su pitanja na koja treba obratiti pozornost i načela za pridržavajte se pri postavljanju i ožičenju napajanja s prekidačem.
Radni ciklus napajanja jednog prekidača D, vrijednost induktiviteta L, učinkovitost η Izvođenje formule
