Warum ist die Leiterplatte bei diesem SMPS so groß?

Das ganze Kupfer auf der Rückseite (das ganz linke Ihrer drei Bilder) fungiert als Kühlkörper für den Schalt-IC.

Wenn Sie die Datenblätter für diese Art von IC lesen, wird häufig ein bestimmter Kupferbereich angegeben, der mit dem Erdungsstift (oder möglicherweise dem Eingangsspannungsstift) verbunden werden soll, um eine angemessene Wärmeableitung zu gewährleisten.

Da du neu bei Switchern zu sein scheinst, gebe ich dir ein paar Informationen. Erstens: Entwerfen Sie keinen, es sei denn, Sie wissen, was Sie tun. Es ist keine schwarze Magie, aber es ist einfach, einen Breitband-HF-Rauschgenerator zu bauen, wenn Sie es vermasseln. Gehen wir stattdessen zu DigiKey, klick klick...

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Wow! Ja, sie sind sehr beliebt. Der Kauf eines gebrauchsfertigen Umschalters spart Entwicklungszeit und Sie können ziemlich sicher sein, dass er funktioniert. Es gibt feste Ausgänge oder einstellbare (fügen Sie einfach die Rückkopplungswiderstände hinzu).

Zum Beispiel: Dieser hier macht, was Sie wollen , und ist billig!

Willst du 3,3 V von deinen 5 V? Schauen Sie sich dieses an .

Es ist ziemlich High-Tech, Sie haben 2 Kappen, das schwarze Ding ist der Konverterchip, und da es mein Murata ist, sitzt alles auf einem mehrschichtigen Ferrit, der sowohl als Induktivität, PCB als auch als Montagebasis dient. Das Ganze nimmt 3,5 mm x 3,5 mm ein.

Nun scheinen Sie von LM2596 beeindruckt zu sein, schauen wir uns das an:

• Es ist etwa 20 Jahre alt. Es schaltet mit einer Frequenz, die heute als ziemlich niedrig angesehen würde (150 kHz), daher erfordert es höhere Induktivitäts- und Kondensatorwerte, sodass die Gesamtgröße der Lösung sperrig sein wird.
• Außerdem verwendet es einen NPN-Bipolarschalter anstelle eines moderneren NMOS, sodass es weniger effizient ist und die Eingangsspannung um einige Volt höher sein muss als die Ausgangsspannung.
• Es ist nicht synchron (der untere Schalter ist eine Diode und kein weiterer NMOS), sodass der Wirkungsgrad bei niedrigen Ausgangsspannungen, wenn die Diode einen erheblichen Teil der gesamten Periode leitet, geringer ist als bei einem synchronen Design. Außerdem ... müssen Sie Ihrem Board eine Leistungsdiode hinzufügen, es kühlen usw.

Vergleichen Sie die Lösungsgröße (für ungefähr den gleichen Strom) zwischen LM2596 und moderneren Chips. Eine höhere Frequenz schrumpft diese Induktoren und Kappen wirklich!

Jetzt denken Sie bitte nicht, dass ich sage, dass LM2596 Mist ist. Es ist ein altes Design, aber bewährt, robust und es funktioniert. Sie verkaufen immer noch Tonnen davon. Verwenden Sie es jedoch nicht in tragbaren / batteriebetriebenen Geräten, bei denen ein zusätzliches bisschen Effizienz schön zu haben ist.

Wenn Sie billige Module wie das von Fleabay kaufen, teilen Sie alle Spezifikationen durch 2 oder 3. Sie können darauf wetten, dass diese Elektrolytkappen auf dem Modul auf der rechten Seite nicht die 105 ° C, lange Lebensdauer, niedriger ESR sein werden, qualitativ hochwertige, sondern der billigste Mist, den sie bekommen konnten.

Nun, das von EzSBC, das Sie gepostet haben. Naja kaufen würde ich das nicht. Erstens ist das Layout schlecht. Sehen Sie sich die Erdungsdurchkontaktierungen der Kappen an. Oder besser gesagt, die Vias, die da sein sollten, aber nicht da sind. Sie können im Vergleich zu einem guten Layout mit zusätzlichem HF-Rauschen im Ausgang rechnen. Das lässt mich denken, dass der Designer sich nicht wirklich mit Switchern auskennt, es ist wie ein Nebenjob oder so.

Außerdem ist es doppelt so teuer wie das von mir gepostete, das von einer seriösen Firma stammt, von der angenommen werden kann, dass sie weiß, was sie tut. Schauen Sie sich Typen wie Murata Power Solutions oder Traco Power- Module bei Farnell/Mouser usw. an.

Überprüfen Sie grundsätzlich die "Board Mount DC-DC-Wandler" bei Ihrem bevorzugten Online-Händler ...

Spezifikationen:

• Drop-in-Ersatz des LM7805 mit 3 Anschlüssen oder eines gleichwertigen linearen Spannungsreglers.
• Garantierter 1A Ausgangsstrom
• Großer Eingangsspannungsbereich von bis zu 4,5 V bis 17 V
• Hoher Wirkungsgrad, größer als 70 % für Lasten größer als 1 mA, Spitzenwirkungsgrad von 90 % bei 300 mA Laststrom erreicht.
• Thermische Abschaltung und Strombegrenzungsschutz

Wenn Sie also nur 300 mA bei 5 V Ausgang oder 1,5 W verwenden, müssen Sie nur 10 % Verlust oder 150 mW verbrauchen. Aber wenn Sie 1A oder 5W verwenden und die Spezifikation irgendwo zwischen 70% und 90% liegt, könnten die Verluste möglicherweise 20% +/- betragen? oder 1W +/-? Dann müssen Sie überlegen, wie Sie es mit einem Wärmeleitband kühlen, um zu vermeiden, dass die Durchkontaktierungen mit einem kleinen Kühlkörper oder Gehäuse kurzgeschlossen werden.

Aber betrachten Sie den Linearregler 7805 mit einem Eingangsspannungsabfall von 7 V von 12 V auf 5 V, bei 1 A beträgt die Last 5 W, aber der Reglerverlust beträgt 7 W !! , das ist also viel effizienter.

Abhängig von Ihrer Anwendung benötigen Sie möglicherweise einen Kühlkörper mit einem nichtleitenden Clip, um den Kontaktdruck sicherzustellen, um beispielsweise ein wärmeleitendes 3M-Klebeband gemäß einer Spezifikation im Datenblatt zusammenzudrücken.

aber andererseits sind sie billig, wenn also 1 W bei 90 ° C = Tjcn für diesen Kupferbereich läuft (Annahme basierend auf Erfahrung), kann es sich den Finger verbrennen und nicht so lange halten, aber habe ich gesagt, dass sie billig sind?