我最喜欢的组件和开关模式电源——如何成功。

图片来源:作者——替换一个放大器,重传统的固态放大器的十分之一。

它开始很久以前,或者至少很久以前的上网时间。将手机有几个影响的公司想要在硬件业务。当然,无线电技术必须发展剪断脐带。这是一个给定的。分离也意味着把自己的发电厂。白天太阳能发电机存储热能,用它来照亮黑夜。移动设备使用一种脐或电容意味着我们睡觉时积累的力量。周期仍在继续。

口袋里的限制或圈大小的小发明Amp-Hours其电池可以存储的数量。我们知道更多的电池可以包在一起,越“氧气”各种设备的产品可以呼吸。我们知道这以来,每一代的产品有一个更大的电池和一个更小的印刷电路板。这是进步。进展要做的另一件事是,我们将添加新的和改进的功能。这些新特性几乎总是涉及到一些新的电路运行软件,甚至一个定制ASIC带来生机。

也就是说,我们的工作在移动领域是用更少的钱做更多的事。高密度互连(HDI)技术可以帮助我们缩小电路。这是持续的改变游戏规则。更小的组件和PCB的特性可能花费更多来实现,但这是一个更好的选择,进入第二两匹马的竞赛。我们管理增加热通过模拟和射频共存问题,验证,和重复。产品开发从来都不容易。我们在这方面做得越来越好。与运动和制造商的崛起3 d打印技术,场上选手的数量将超过两个。没有好主意unemulated。

图片来源:Makerlab电子——常用的交流(墙壁插座)直流(内部权力)转换。

流动的秘诀是什么?不浪费宝贵的milliamp-hour电池供电。在营销突破,我们可以从2000毫安时,而不只是两个amp-hours开始。关键是让他们所有的计数。这就是我最喜欢的电路。开关模式电源(smp) !这些直流/直流转换器提供一个精确的专门力量波纹或其他组件可能敏感波动电压销(s)。上面所示的一个有自己的法拉第笼在大尺寸。线性稳压器相比,要小得多的包虽然抵消电感的大小使用这些设备。我见过最小的是0.4毫米中心4-pin小袋。

图片来源:eBay——远高于约1毫米平方的实际大小。

真正的双重smp的礼物是效率。它一个更好的工作在将一个电压到另一个——交换电流安培数——同时也产生更少的热量。创建热特性的线性稳压器。他们有一个安装孔,这样他们就可以被固定在底盘或散热器。那是你的权力就出血了热量进入大气。大多数组件如果不接受重复的温度变化,它们的寿命会更长。保持温度相对恒定是一种防止产品生命的终结。我们必须做得更好,我们有一个计划。

但没那么快!有一个捕捉。什么是smp使代替热开关噪声。不应该是一个惊喜给的名字是开关模式。设备是通过快速充电一个感应线圈然后断开线圈,以及一个小电容,释放,突然在更长一段时间。LC对有跑,设备再次打开门,续杯再次线圈。和一次又一次地创造一个稳态直流信号最双相情感的来源之一。是的,我知道;你和汉独奏都可以想象“很多”。只知道他们是侵略者,保护你的受害者相应的电路。

图片来源:工程师的车库

衰减,残余噪声需要一点努力的一部分印刷电路板设计。人都看数据表知道我们应该保持收紧的感应圈小电容位置和路由技术。当前在电感器是另一个不可分割的一部分方程。和宽的路径是最短的电源输出引线和电感器这样的力量可以跟上信息的切换速度,可能采取的任何形式。这也是背后的机制的基础,D类放大器使美妙的电动钻机的低音吉他。

所以,让我们来看看为什么这是我最喜欢的部分。

图片来源:作者——开关模式放大。

右边的放大器几乎占用三个“架单位”,重40磅。更麻烦,因为与散热器的重量远远偏离中心的单位。买今天的设备将会很便宜。我可以说,这个设备已经拖着大约在20多年但从未拖着一家修理店。的天,这是吹捧为轻,更耐用的技术在真空管。真空管技术仍然是许多尽管他们珍贵的精致自然,他们的运行噪声(哼)和固有的低效率。

与真空管,左边的小栈也是一个低投资,但后来我无效担保的装备升级到钕磁铁的司机。他们权衡亚铁同行的一小部分。有时候,你必须破解的东西打开看看印刷电路板是什么样子的。他们看起来很好。有两个独立的放大器通过显示增加的几率不低音符的灾难性损失。整个堆栈重量不到amp折磨。

更新、更好的类D转换类型低音头进入口袋里的吉他背包空间。寄生损失非常低效率评级高于90%是常见的。标题图片就是这样的一个产品。

电源管理集成电路(PMIC)

除了作为单扇出售设备,有包充斥着喧闹的小电源可用。通常情况下,你会想要把附近的smp负载。顺便说一下,驱动的设备可以有一个电压高于或低于Vin的要求。“buck-boost”或buck-converter可以实现输出电压高于或低于主,这样每个芯片都有它所需要的。所谓的系统芯片(SOC)将有许多不同的电压要求。整个球地图上每一个接口,每一个社区的1000 +别针将自己的电源。

而不是20小电源,单片电源管理集成电路(PMIC)聚集起来成一个球阵列包。这一创新使布局的人的困境。记得部分将输出引线电感和帽?针脚太近有机会。布局是一个妥协,所有的选民感到痛苦。

图片来源:eBay——PMIC,相当于12 smp设备

至少我第一个冲动就是把所有的输入和输出上限附近的别针。背面的BGA设备就是通常我们地方去耦电容器最佳效果。这一观点仍然适用电压输入插脚。我见过一般的PMICs设备的输出电压针边缘。把所有的电感器在设备在一个框架。路由将形状辐射的形式从PMIC感应针。绕过帽之间本质上是硬塞的输出。会有时钟之间的SOC和PMIC会讨厌他们在董事会的每一件事,因为他们是坏的,吵闹的邻居。

低辍学监管机构

低辍学监管者是小和线性稳压器还搭配了一个电感/电容组合+一个小电路。虽然他们可以提供一个积极的还是消极的电压,低辍学的定义是,输入电压必须非常接近这些设备的预期输出电压。如果你的电源电压12 v和负载设备正在寻找3.3 v,这不会是一个解决方案。对比一个smp,将经营的主要模式随着时间的推移,平均3.3 v。

最后

无论你是由移动或只是增加你的效率内部产品,开关模式电源可以是一个因素,同时保证可靠性。一些设计指导方针从你的供应商将会引导你成功的实现。这可能是开关。