Как подать питание на печатную плату

В состав печатной платы входит несколько компонентов. Одним из наиболее важных является резистор. Также имеются транзисторы и конденсаторы, которые используются для коммутации электронных сигналов. Каждый из этих компонентов важен и служит определенной цели. Правильное сочетание всех этих компонентов приводит к созданию рабочей печатной платы.

Резистор

Резисторы используются для ограничения величины тока, который может протекать через устройство. На величину сопротивления влияют несколько параметров, в том числе температурный коэффициент и допуск. Температурный коэффициент показывает, насколько точно резистор будет ограничивать ток, и обычно указывается в приложениях, требующих высокой точности. Температурный коэффициент определяется материалом резистора, а также его механической конструкцией.

Поскольку при максимальной мощности резисторы сильно нагреваются, их обычно применяют при 50% от максимальной мощности. Такая процедура понижения мощности повышает надежность и безопасность. Максимальная мощность резистора зависит от конструкции изделия и использования теплоотвода. Большие проволочные резисторы могут иметь мощность до тысячи ватт.

Резисторы являются важнейшей частью печатной платы. Они бывают двух типов: со сквозными отверстиями и поверхностного монтажа. Резисторы со сквозными отверстиями меньше, чем резисторы поверхностного монтажа, и используются в основном при создании прототипов и макетных плат. Резисторы для поверхностного монтажа, напротив, представляют собой небольшие черные прямоугольники, предназначенные для установки на печатную плату или сопрягаемые с ней посадочные площадки. Такие резисторы обычно монтируются с помощью робота или печи и закрепляются на месте с помощью припоя.

Линейный регулятор

Линейные регуляторы используются для обеспечения питания печатной платы. Однако они имеют относительно низкий КПД и плохо работают во многих приложениях. Эффективность регулятора зависит от внутреннего транзистора, который работает как переменное последовательное сопротивление. Кроме того, большой перепад входного и выходного напряжения приводит к большому рассеиванию мощности. Чтобы компенсировать это, в техническом описании линейного регулятора указывается шунтирующий конденсатор.

Линейный стабилизатор напряжения состоит из трех выводов: вывода входного напряжения, вывода выходного напряжения и заземления. Он является важным компонентом электронных схем и используется во многих системах управления питанием с низким энергопотреблением. Этот регулятор часто используется для локального преобразования напряжения на печатной плате и обеспечивает более низкий уровень шума, чем регуляторы с импульсным режимом работы. Он может обеспечивать входное напряжение от 1 до 24 В и управляющий ток до 5 А.

Этот тип регуляторов обычно используется в слаботочных, чувствительных к шуму и ограниченных по площади приложениях. Он также популярен в бытовой электронике и устройствах IoT. Он может применяться в слуховых аппаратах, где низкая стоимость важнее рассеиваемой мощности.

Коммутационный регулятор

Регулятор с импульсным режимом работы - это устройство, используемое в электронных схемах для преобразования сетевого напряжения в более мощное. Такие источники питания имеют ряд преимуществ перед линейными AC-DC источниками питания. Они компактны, снижают энергопотребление и встречаются во многих распространенных электронных устройствах. Например, они используются в телевизорах, приводах двигателей постоянного тока и большинстве персональных компьютеров. Хотя технология, лежащая в основе импульсных источников питания, является относительно новой, они становятся все более распространенным компонентом в электронике.

Конструкция печатной платы импульсного регулятора должна быть оптимизирована таким образом, чтобы минимизировать величину коммутируемого тока в цепи. Она должна быть достаточно короткой, чтобы не влиять на разводку печатной платы, и должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать влияние как излучаемых, так и кондуктивных помех. Кроме того, печатная плата должна иметь достаточную толщину меди для протекания требуемых токов. Она должна быть спроектирована с соответствующим коэффициентом теплового расширения. Важно учитывать потери в проводниках печатной платы, которые являются важнейшим параметром при проектировании высокоскоростных SMPS.

Вывод SW должен быть проложен под входным конденсатором. Трасса должна быть тонкой и короткой, чтобы снизить уровень электромагнитных помех и сохранить небольшой узел SW. В некоторых случаях для подключения вывода SW к индуктору целесообразно использовать сквозной канал. Однако следует иметь в виду, что проходные отверстия создают дополнительные электромагнитные помехи, поэтому их лучше не использовать, если в этом нет крайней необходимости.

Диод

Принцип работы диода прост: он позволяет протекать определенному току в одном направлении, блокируя при этом другой ток. Диод состоит из двух элементов - анода и катода. Он представляет собой полупроводниковый прибор стреловидной формы. При последовательном соединении с нагрузкой он пропускает ток с положительной стороны на отрицательную. Диод - это простой двухэлементный полупроводниковый прибор, работающий подобно транзистору, но имеющий две стороны - анод и катод. Он проводит электрический ток в направлении стрелки, поэтому если на плате имеется переключатель, в котором используется диод, то ток будет течь от катода к аноду.

Диод - это полупроводниковый прибор, позволяющий управлять силой тока, протекающего через цепь. Когда диод установлен в отрицательное положение, он смещен вперед, поэтому, когда напряжение достигает своего отрицательного пика, диод проводит ток. Затем ток проходит через конденсатор, который сохраняет свой заряд при повышении входного напряжения.