Tại sao PCB quá lớn trên SMPS này?

Trong một bài viết liên quan đến tản nhiệt trong bộ điều chỉnh tuyến tính, một câu trả lời đã cung cấp cho các smps tương đương pin nhỏ xinh này. Đó là một câu trả lời tuyệt vời, và tôi có khả năng sẽ đặt hàng một vài bản thân mình.

Tôi đang tự hỏi, tại sao có quá nhiều không gian trống? Nó dường như không cần thêm lớp - ngoại trừ có thể là mặt đất - và có vẻ như nó có thể nhỏ gọn hơn nhiều.

Có điều gì đó đang xảy ra không rõ ràng từ sự xuất hiện của nó?

chỉnh sửa : để rõ ràng, tôi không phải là OP cho bài đăng được liên kết. Chỉ cần mượn nó cho câu hỏi tiếp theo này.

Tất cả đồng ở mặt sau (ngoài cùng bên trái của ba hình ảnh của bạn) đang hoạt động như một bộ tản nhiệt cho IC chuyển đổi.

Nếu bạn đọc bảng dữ liệu cho loại IC này, họ sẽ thường chỉ định một khu vực đồng nhất định được kết nối với mặt đất (hoặc có thể là điện áp đầu vào) để tản nhiệt thích hợp.

Vì bạn dường như chưa quen với trình chuyển đổi, tôi sẽ cung cấp cho bạn một vài thông tin. Đầu tiên, đừng thiết kế một cái trừ khi bạn biết bạn đang làm gì. Nó không phải là ma thuật đen, nhưng thật dễ dàng để tạo ra một bộ tạo nhiễu RF băng rộng nếu bạn làm hỏng. Thay vào đó, hãy đến DigiKey, nhấp vào nhấp ...

Chỉ mục sản phẩm> Nguồn cung cấp - Gắn bảng> Bộ chuyển đổi DC DC

Còn hàng: 6.573

Ái chà! Vâng, chúng khá phổ biến. Mua một bộ chuyển đổi readymade giúp tiết kiệm thời gian thiết kế, cộng với bạn có thể chắc chắn chắc chắn rằng nó sẽ hoạt động. Có những đầu ra cố định, hoặc những cái có thể điều chỉnh (chỉ cần thêm các điện trở phản hồi).

Ví dụ: cái này làm những gì bạn muốn , và giá rẻ!

Muốn có 3,3V từ 5V của bạn? Kiểm tra này .

Đó là công nghệ khá cao, bạn có 2 nắp, thứ màu đen là chip chuyển đổi, và vì nó tạo ra Murata của tôi, mọi thứ đều nằm trên một lớp ferrite đa lớp hoạt động như cả cuộn cảm, PCB và đế gắn. Toàn bộ điều này chiếm 3,5mm x 3,5mm.

Bây giờ, bạn dường như bị ấn tượng bởi LM2596, hãy kiểm tra cái này:

• Nó khoảng 20 tuổi. Nó chuyển đổi ở tần số mà ngày nay sẽ được coi là khá thấp (150 kHz) do đó nó sẽ đòi hỏi giá trị điện cảm và tụ điện cao hơn, do đó kích thước giải pháp hoàn chỉnh sẽ cồng kềnh.
• Ngoài ra, nó sử dụng một công tắc lưỡng cực NPN thay vì NMOS hiện đại hơn, do đó nó sẽ kém hiệu quả hơn và điện áp đầu vào sẽ phải cao hơn điện áp đầu ra một vài volt.
• Nó không đồng bộ (công tắc dưới là diode và không phải là NMOS khác) nên hiệu quả ở điện áp đầu ra thấp, khi diode dẫn một phần đáng kể của toàn bộ thời kỳ, sẽ thấp hơn so với thiết kế đồng bộ. Ngoài ra ... bạn phải thêm một diode năng lượng vào bảng của mình, làm mát nó, v.v.

So sánh kích thước giải pháp (cho cùng một dòng điện) giữa LM2596 và các chip hiện đại hơn. Tần số cao hơn thực sự thu nhỏ những cuộn cảm và mũ!

Bây giờ, xin đừng nghĩ rằng tôi đang nói LM2596 là tào lao. Nó là một thiết kế cũ, nhưng đã được chứng minh, mạnh mẽ, và nó hoạt động. Họ vẫn bán hàng tấn chúng. Nhưng đừng sử dụng nó trong những thứ di động / chạy bằng pin, nơi có thêm một chút hiệu quả là tốt.

Ngoài ra, nếu bạn mua các mô-đun giá rẻ như thế từ fleabay, hãy chia tất cả các thông số kỹ thuật cho 2 hoặc 3. Bạn có thể đặt cược các nắp điện phân đó vào mô-đun bên phải sẽ không phải là 105 ° C, tuổi thọ cao, ESR thấp, những người chất lượng cao nhưng thay vì những thứ rẻ tiền nhất họ có thể nhận được.

Bây giờ, EzSBC một bạn đã đăng. Chà, tôi sẽ không mua cái đó. Đầu tiên, bố cục là xấu. Nhìn vào vias mặt đất của mũ. Hay đúng hơn, vias nên ở đó, nhưng không có ở đó. Bạn có thể mong đợi thêm tiếng ồn HF ở đầu ra, so với bố cục tốt. Điều này khiến tôi nghĩ rằng nhà thiết kế không thực sự quen thuộc với các bộ chuyển đổi, nó giống như một công việc phụ hoặc một cái gì đó.

Ngoài ra, nó đắt gấp 2 lần so với cái tôi đã đăng, xuất phát từ một công ty có uy tín, có thể được giả định để biết họ đang làm gì. Kiểm tra những người như Murata Power Solutions hoặc các mô-đun Traco Power tại Farnell / Mouser, v.v.

Về cơ bản, hãy kiểm tra "bộ chuyển đổi DC-DC gắn bảng" tại đại lý trực tuyến yêu thích của bạn ...

thông số kỹ thuật:

• Drop-in thay thế 3 đầu LM7805 hoặc bộ điều chỉnh điện áp tuyến tính tương đương.
• Đảm bảo đầu ra 1A hiện tại
• Phạm vi điện áp đầu vào rộng lên đến 4,5V đến 17V
• Hiệu suất cao, lớn hơn 70% đối với các tải lớn hơn 1mA, hiệu suất cực đại đạt được là 90% ở dòng tải 300mA.
• Tắt máy và bảo vệ giới hạn hiện tại

Do đó, nếu chỉ sử dụng 300mA ở 5V out hoặc 1.5W, nó chỉ phải tiêu tan 10% hoặc 150mW. Nhưng nếu sử dụng 1A hoặc 5W và thông số kỹ thuật nằm ở khoảng từ 70% đến 90% thì tổn thất có thể là 20% + / -? hoặc 1W +/-? sau đó bạn phải xem xét làm thế nào để tản nhiệt nó bằng băng keo nhiệt để tránh rút ngắn vias xuống một tản nhiệt nhỏ hoặc khung xe.

Nhưng hãy xem xét bộ điều chỉnh tuyến tính 7805 với điện áp đầu vào 7V giảm từ 12V xuống 5V, tại 1A tải là 5W nhưng tổn thất của bộ điều chỉnh là 7W !! , vì vậy điều này là hiệu quả hơn nhiều.

Vì vậy, tùy thuộc vào ứng dụng của bạn, bạn CÓ THỂ cần một bộ tản nhiệt với một clip không dẫn điện để đảm bảo áp lực tiếp xúc để ép một băng dẫn nhiệt 3M cho một số thông số kỹ thuật.

nhưng sau đó một lần nữa chúng rẻ, vì vậy nếu 1W chạy ở 90'C = Tjcn cho khu vực đồng này, (giả định dựa trên kinh nghiệm) nó có thể đốt ngón tay của bạn và không tồn tại lâu, nhưng tôi có nói rằng chúng rẻ không?