Integridad de la señal de diseño de PCB SMPS

EAGLE es una herramienta de diseño de PCB y captura esquemática, no un simulador de circuitos. Si desea poder simular su diseño, necesitará algún tipo de simulador. A mí y a muchos otros en este sitio nos gusta LTSpice, ya que es gratis, relativamente fácil de usar y, lo más importante, gratis.

Diseñar una SMPS de 150 vatios no es trivial y requerirá la comprensión de los efectos de la disposición física de la PCB en la operación del circuito. Es probable que necesite un enfoque iterativo; diseñe un circuito para trabajar en una situación ideal, encuentre los componentes adecuados, diseñe su PCB y extraiga las conexiones físicas de nuevo en el modelo de simulación hasta que encuentre algo que funcione. Para ayudarlo a orientarse en la dirección correcta, hay docenas, si no cientos, de notas de aplicaciones de TI, Linear Tech., Maxim, ST, etc. que describen buenas técnicas de diseño de PCB para SMPS.

El diseño de SMPS no es complejo en principio; simplemente necesita un interruptor y un elemento de almacenamiento de energía, con una respuesta a su interruptor. Sin embargo, el diablo está en los detalles, y aunque es posible que desee o necesite una frecuencia de conmutación más alta para manejar el nivel de potencia del que está hablando (y para disminuir el tamaño de su inductor), esas frecuencias de conmutación más altas requerirán un diseño de PCB más cuidadoso. / p>

Una nota más sobre el software, si eres estudiante y / o no comercial, puedes obtener muy buenas ofertas o software gratis de muchos proveedores. A veces, un pequeño arrebato a un representante de ventas también puede ayudar ("Soy un estudiante universitario pobre y necesito una licencia de HyperLynx para hacer un análisis de SI en mi capstone"). Si eso falla, es probable que haya una alternativa de software libre adecuada que puede no ser elegante pero que probablemente funcione bien para ti.

Las mejores herramientas para el diseño de SMPS (fuente de alimentación de modo conmutado), y la mayoría de los otros diseños de EE, son su cerebro y una calculadora.

En serio, los simuladores no son realmente para diseño . Peor aún, los simuladores dan resultados detallados de datos en bruto, dando la apariencia de saber cosas que en realidad no se conocen. He diseñado circuitos profesionalmente durante más de 35 años, incluidas muchas SMPS, incluso con una patente sobre una nueva técnica SMPS para un propósito en particular. Todos estos circuitos se diseñaron pensando primero en el enfoque general y dibujando un esquema a partir de eso, luego unos minutos con una calculadora determinando los parámetros y, finalmente, decidiendo los valores de las piezas y las especificaciones de entrega. Nunca he usado un simulador en este proceso.

pueden ser útiles para verificar ciertas partes de un diseño y para hacer rápidamente pruebas de qué hacer si en un diseño en particular. Incluso he escrito programas personalizados varias veces para simular aspectos de algunos circuitos, incluyendo SMPS dos veces que puedo recordar. Sin embargo, eso no fue para diseñar el circuito, sino para ejecutarlo a través de una prueba para verificar algunas características y demostrar características a otras.

Cierre el elegante software, inicie Eagle (o lo que sea que su escuela tenga para la captura de esquemas), tome una calculadora y comience a diseñar su circuito. Debe poder mirar el esquema y visualizar los voltajes que empujan, las corrientes que fluyen y cada parte reacciona en consecuencia. Usted debe tener esta comprensión de su circuito usted mismo. La verdadera comprensión no es algo que se pueda deleitar al software. Con la comprensión de cómo funciona el circuito, realmente no es difícil usar la calculadora para decidir cómo debe ser el tiempo de encendido del inductor, la corriente de saturación mínima que debe tener, los requisitos de corriente y voltaje de los interruptores. , cómo se controlarán los interruptores de lado alto, etc.

Para obtener algo útil de una simulación, los resultados deben coincidir con su comprensión del circuito. Sin una comprensión real, los resultados de la simulación son solo un montón de números sin sentido.