نحوه چیدمان، سیم کشی و انتخاب منابع تغذیه حالت سوئیچ
منبع تغذیه سوئیچینگ یک مبدل برق بسیار کارآمد، با ارزش تئوری نزدیک به 100٪ و انواع مختلفی است. با توجه به ساختار توپولوژیکی، Boost، Buck، Boost Buck، Charge dump و غیره وجود دارد. با توجه به روش کنترل سوئیچ، PWM و PFM وجود دارد. با توجه به دسته بندی لوله های سوئیچ، BJT، FET، IGBT و غیره وجود دارد. این بحث بر روی انواع Buck و Boost کنترل PWM که معمولا برای مدیریت توان کارت داده استفاده می شود، متمرکز است.
اجزای اصلی منبع تغذیه سوئیچینگ عبارتند از: منبع ورودی، ترانزیستور سوئیچینگ، سلف ذخیره انرژی، مدار کنترل، دیود، بار و خازن خروجی. در حال حاضر، اکثریت قریب به اتفاق تولیدکنندگان نیمه هادی ها، ترانزیستورهای سوئیچ، مدارهای کنترل و دیودها را در یک آی سی مدیریت توان فرآیند CMOS/Bipolar یکپارچه می کنند و مدارهای خارجی را تا حد زیادی ساده می کنند.
در میان آنها، سلف ذخیره انرژی، به عنوان یک جزء کلیدی منبع تغذیه سوئیچینگ، نقش مهمی در عملکرد منبع تغذیه ایفا می کند و همچنین یک هدف کلیدی و شی رفع اشکال برای مهندسان طراحی محصول است. با توسعه دستگاه های الکترونیکی مصرفی مانند تلفن های همراه، PMP ها و کارت های داده، اندازه به سمت سبک وزن، نازک، جمع و جور و مد روز حرکت می کند که با ظرفیت بیشتر و اندازه بزرگتر سلف ها و خازن های مورد نیاز در تضاد است. عملکرد محصول قوی تر بنابراین، چگونگی کاهش اندازه سلف (مساحت و ارتفاع PCB اشغال شده) منبع تغذیه سوئیچینگ در عین حصول اطمینان از عملکرد محصول، موضوع مهمی است که در این مقاله مورد بحث قرار می گیرد. طراحان باید بین عملکرد مدار و پارامترهای سلف تعادل ایجاد کنند.
همه چیز دو طرف دارد و منابع تغذیه سوئیچینگ نیز از این قاعده مستثنی نیستند. طرح بد PCB و طراحی سیم کشی نه تنها عملکرد منبع تغذیه سوئیچینگ را کاهش می دهد، بلکه EMC، EMI، اتصال به زمین و غیره را نیز تقویت می کند. موضوع مهم دیگری که در این مقاله مورد بحث قرار می گیرد، مسائلی است که باید به آنها توجه شود و اصولی که باید به آنها توجه شود. هنگام چیدمان و سیم کشی منبع تغذیه حالت سوئیچ رعایت شود.
چرخه وظیفه منبع تغذیه یک سوئیچ D، مقدار اندوکتانس L، بازده η مشتق فرمول
