Aplikasi elektronik konsumen, industri, robotika, medis, dan militer semuanya sering menggunakan catu daya AC/DC, juga disebut sebagai konverter AC/DC. Desain sirkuit catu daya yang akurat harus dibuat mulai dari PCB, karena tren saat ini menuju voltase catu daya yang semakin rendah (terutama untuk perangkat digital yang sangat terintegrasi), tapak yang ringkas, bobot rendah, dan efisiensi tinggi.
Perangkat elektronik saat ini sering membutuhkan lima atau lebih rel daya yang berbeda, masing-masing dengan seperangkat sifat dan kemampuan listrik yang unik. Persyaratan yang menantang ini mempersulit perancangan catu daya, bagian penting dari perangkat elektronik yang sangat penting untuk kinerja, keandalan, dan umur panjang yang tepat.
Artikel ini akan membahas masalah utama yang harus dihadapi para insinyur saat merancang PCB catu daya AC/DC, termasuk stabilitas tegangan keluaran, kontrol termal, interferensi elektromagnetik, integritas saluran listrik, dan integritas sinyal. Perancang akan dapat meramalkan masalah semacam ini dengan mengikuti aturan langsung tertentu yang disarankan dalam artikel, mencegahnya dari efek merugikan pada desain PCB. Kelas catu daya AC/DC
Meskipun panorama catu daya AC/DC sangat luas, klasifikasinya dapat dilakukan berdasarkan faktor kunci berikut:
- Kustom atau terintegrasi: Desain hanya berdasarkan komponen diskrit, atau pada regulator/konverter (IC) terintegrasi
- Teknologi: linier, atau switching
- Karakteristik kelistrikan: rentang tegangan input, tipe tegangan output (tetap atau variabel, output tunggal atau ganda), daya output, efisiensi, dan lainnya
- Karakteristik mekanis: bingkai terbuka atau tertutup, ukuran, berat, sistem pendingin, dll.
Mengenai poin pertama, kami dapat mengatakan bahwa dalam banyak kasus, solusi terbaik adalah dengan menggunakan perangkat terintegrasi, yang menawarkan berbagai keuntungan, termasuk: penyederhanaan proyek, pengurangan BOM dan waktu ke pasar, ketersediaan kemampuan perlindungan dan diagnostik terintegrasi. Namun, untuk beberapa aplikasi daya tinggi, RF, atau ceruk, desain yang hanya didasarkan pada perangkat daya diskrit mungkin diperlukan.
Sejauh menyangkut teknologi yang digunakan, pilihan antara catu daya linier atau switching (juga dikenal sebagai SMPS, singkatan dari Catu Daya Mode Teralih), bergantung pada persyaratan aplikasi tertentu.
Linear dapat dianggap sebagai teknologi konversi tertua, tetapi tidak ketinggalan zaman. Meskipun catu daya AC/DC linier memiliki beberapa kelemahan, seperti efisiensi yang terbatas dan kerugian daya yang diakibatkannya dalam bentuk panas, catu daya tersebut masih berhasil digunakan dalam aplikasi di mana keandalan tinggi, kebisingan rendah, pemulihan cepat dan waktu reaksi, serta emisi radiasi yang dapat diabaikan. diperlukan.
Kelas penting catu daya linier diwakili oleh regulator LDO (Low DropOut). Jika Anda ingin memaksimalkan efisiensi LDO, Anda harus meminimalkan perbedaan antara tegangan masukan dan tegangan keluaran yang diatur. Selain itu, lebih disukai untuk memilih regulator dengan resistansi termal rendah, mencegahnya dari panas berlebih dengan cepat di atas suhu operasi optimalnya.
Mengalihkan catu daya (lihat Gambar 1) telah menetapkan dirinya sebagai standar referensi untuk konversi dari tegangan AC ke DC. Jenis konversi ini non-linier dan biasanya beroperasi dalam loop tertutup, yaitu menggunakan sinyal umpan balik untuk mempertahankan regulasi. Meskipun regulator switching lebih disukai dari sudut pandang efisiensi dan kualitas pengaturan, desainnya bisa rumit, karena melibatkan banyak perangkat, beberapa di antaranya memiliki elemen pasif yang besar (induktor dan kapasitor) dan dapat mengalami masalah kebisingan jika ditempatkan. salah.
sumber: www.eeweb.com candu777