为什么此SMPS上的PCB这么大?


13

在一篇有关线性稳压器散热的文章中,一个答案提供了一个不错的引脚等效smps。这是一个很好的答复,我可能会自己点几个。

短信

我想知道,为什么会有这么多的空白空间?它似乎不需要额外的图层-也许除了地面-看起来它可能要紧凑得多。

从外观上看有没有发生的事情?

编辑:明确地说,我不是链接文章的OP。只是将其借给此后续问题。

Answers:


24

背面(所有三个图片中最左侧)上的所有铜都用作开关IC的散热器。

如果您阅读此类IC的数据表,它们通常会指定要连接到接地(或可能是输入电压)引脚的一定面积的铜,以提供足够的散热。


好吧,谢谢。我以前从未使用过它们,但是您经常听到它们的效率,因此我认为它们会保持凉爽。所以我错误地排除了热量。
布莱尔·冯维尔

11
它们比线性稳压器的效率要高得多,但是5 W的10%(该部分的最大输出)仍然是500 mW,如果您不采取任何措施,这足以使一个很小的芯片发热。它。
Photon

2
如前所述,500mW并不多,但是鉴于体积小,热阻(度数增加/瓦特)将非常高。可以将典型的通孔电阻器的额定功率定为1/8瓦特,而半瓦特的电阻器确实是“大”的作为参考。
安德烈斯

14

由于您似乎对切换台不熟悉,因此我将为您提供一些信息。首先,除非您知道自己在做什么,否则不要设计一个。这不是黑魔法,但如果搞砸了,很容易制造宽带RF噪声发生器。让我们转到DigiKey,单击click...。

产品索引>电源-板安装> DC DC转换器

有库存:6,573

哇!是的,它们很受欢迎。购买现成的切换台可以节省设计时间,此外,您可以合理地确定它会起作用。有固定输出或可调输出(只需添加反馈电阻)。

例如:这做您想要的,并且便宜!

需要5V的3.3V吗?看看这个

在此处输入图片说明

这是高科技,有2个电容,黑色的是转换器芯片,由于它是我的村田制作所,所有东西都位于多层铁氧体上,该铁氧体既用作电感器,又用作PCB和安装基座。整个尺寸占3.5mm x 3.5mm。

现在,您似乎对LM2596印象深刻,让我们检查一下这一点:

  • 大约20岁了。它的开关频率今天被认为是非常低的(150 kHz),因此将需要更高的电感和电容器值,因此完整的解决方案尺寸将非常庞大。
  • 此外,它使用NPN双极型开关代替更现代的NMOS,因此效率较低,并且输入电压必须比输出电压高几个伏。
  • 它不是同步的(下部开关是一个二极管,而不是另一个NMOS),所以当二极管在整个周期中占很大一部分时,低输出电压时的效率将低于同步设计。另外...您必须在板上添加一个功率二极管,对其进行冷却等。

比较LM2596和更多现代芯片之间的解决方案尺寸(大约相同的电流)。更高的频率确实缩小了那些电感和电容!

在此处输入图片说明

现在,请不要以为我是在说LM2596很烂。这是一个古老的设计,但是经过验证的功能强大并且可以正常工作。他们仍然出售大量。但是,请勿将其用于效率更高的便携式/电池供电的设备中。

另外,如果您从fleabay购买类似的Cheapo模块,请将所有规格除以2或3。您可以打赌右侧模块上的那些电解电容不会是105°C,长寿命,低ESR,高品质的垃圾,而是他们可以获得的最便宜的垃圾。

现在,您发布了一个EzSBC。好吧,我不会买那个。首先,布局不好。查看盖帽的接地过孔。或更确切地说,应该存在但不存在的过孔。与良好的布局相比,可以预期输出中会有额外的HF噪声。这使我认为设计师对切换台不是很熟悉,就像是一项辅助工作或其他工作。

而且,它的价格比我发布的价格高2倍,后者是由一家声誉卓著的公司提供的,可以认为他们知道自己在做什么。看看Murata Power Solutions或Farnell / Mouser的Traco Power模块之类的人。

基本上,请在您最喜欢的在线经销商处检查“板装DC-DC转换器”。


6
所有优点,但与OP的即刻替换TO-220的即时需求有关。另外,我认为您对EzSBC的批评完全没有道理。正好有5个通孔,所有通孔直接直接连接到背面的接地孔。组件侧的浇筑物是输入和输出导轨。最长的接地连接是输入去耦帽的连接。将芯片高高地放置在板上,以使其进入最佳可用气流。考虑到所有因素,这不是一个糟糕的布局。
戴夫·特威德

6

眼镜:

  • 可直接替换3端子LM7805或等效线性稳压器。
  • 保证1A输出电流
  • 宽输入电压范围高达4.5V至17V
  • 高效率,对于大于1mA的负载,大于70%,在300mA负载电流下,峰值效率达到90%。
  • 热关断和限流保护

因此,如果在5V输出或1.5W时仅使用300mA,则只能耗散10%的损耗或150mW。但是,如果使用1A或5W,并且规格在70%至90%之间,则损耗可能为20%+ /-?或1W +/-?那么您必须考虑如何用热敏胶带对其进行散热,以避免将过孔短接至较小的散热片或机箱。

但是,考虑7805线性稳压器,其输入电压从12V降到5V时会降低7V,在1A时负载为5W,但稳压器损耗为7W!,因此效率更高。

因此,根据您的应用,您可能需要一个带有不导电夹的散热器,以确保将3M导热胶带挤压到数据表上的某些规格的接触压力。

但是话又说回来,它们很便宜,所以如果在该铜面积上以1'W在90'C = Tjcn上运行(根据经验进行假设),它可能会烫伤您的手指,并且使用寿命不长,但是我是否说它们很便宜?


我当时正在四处寻找想要购买其中的一些产品,并且遇到了这个问题:LM2596。这太疯狂了。3安培,线性稳压器大小,可调,巨大的输入范围,其最高工作温度为125'C。如果允许的话,它将很快通过面包板融化,但用途广泛。它甚至有一个电源开关!ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf
布莱尔·冯

TO-220的有效区域开关尺寸和额定功率Pd及其相对的RdsOn电阻有很大的不同,从而可以提供更大的电流。但是,如果焊料不能使电路板融化,则125'C也不会融化,但是Arrhenius Law会在高于室温的情况下每升高10〜12'C加速老化2倍,但如果25W损耗20%,则可能灼伤手指
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75年

好信息。谢谢。为了清楚起见,我说过它将熔化面包板,而不是印刷板。
布莱尔·丰维尔

面包板可能不会,因为触点从塑料上浮下来,而BB触点不会从引线上吸收太多热量。但是话又说回来,一切皆有可能。聚苯乙烯在180'C时融化
得很
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.