New-Tech Magazine | Aug 2022 | Digital edition

מיטוב רשתותאספקת כוח כמה כללי אצבעשעוזרים לנווט בין הניואנסים והמלכודותהנפוצותשל תכנון מערכת כוח באמצעותמודולי כוח.

מערכת ניו-טק מגזינים גרופ

כמכפלת המתח בזרם וכמכפלת ההתנגדות ). בניתוח של P = VI = I 2 R בריבוע הזרם ( רשתות אספקת כוח, התנגדות הוא מונח שממנו נוהגים להתעלם לעתים קרובות. לכל הנתיבים מהמקור לעומס יש התנגדות קבועה. לכולם השפעה מצטברת על אובדן הכוח במערכת. ישנם גם רכיבי בטיחות ויציבות התורמים לאובדן הכוח הכולל שיש לתת עליהם את הדעת: נתיכים, מפסקים ומסננים להפחתת הפרעות אלקטרומגנטיות והחלקת מתח. בכל אחד מהאלמנטים הללו, נפילות מתח עלולות לפגוע ביציבות של וסתי המיתוג וליצור בעיות אחרות בתוך המערכת. ציוד לשימוש קצה (המוזן משרשת אספקת הכוח) עם תנודות כוח גדולות, כמו מעבד, עומס בפעימות או מנוע, יגרום לשינויי מתח משמעותיים במבוא ובמוצא הממיר. כלל אצבע הוא שעכבת המקור שהממיר רואה צריכה להיות פי עשר פחות מהעכבה הנמוכה ביותר שהממיר מציג. היעיל - 100 W אם נחזור לדוגמה של ממיר , נניח שטווח המבוא התפעולי של 90% ב- ,18 V . במבוא של 36 V –18 התקן זה הוא . לכן עכבת הכניסה A 6.2- הממיר שואב כ

שיטות קירור מורכבות ונרחבות יותר, אשר כולן מוסיפות עלות וגודל, במיוחד עבור יישומים בסביבות קשות. כוח מפוזר הוא ההפרש בין כוח מבוא לכוח מוצא. אחד קובע את הכוח המפוזר של ממיר הכוח על ידי חלוקת דירוג הכוח של הממיר במקבילה העשרונית של יעילותו: 80% עם יעילות של 100 W לממיר בדירוג והספק מפוזר 125 W יהיה הספק מבוא של . ישנה חשיבות מכרעת להתחשבות 25 W של בכל אלמנט במערכת באופן זה כדי לקבוע את סך אובדן המערכת. הגברת היעילות, אפילו בכמות קטנה, עשויה להפחית באופן משמעותי את האובדן. לדוגמה, עלייה של בדוגמה זו– 90% נקודות ביעילות–ל- 10 אולי לא נראית גדולה, אבל היא מפחיתה את ההספק המופק ביותר מחצי: ירידה של . 25 W מ- 11.1 W כיצד הגברת יעילות זו מועילה לרשת אספקת הכוח? מלבד הפחתת השפעתו התרמית של ממיר, היא גם מפחיתה את הדרישהממקור המבוא, שצריך לספק פחות כוח. שימוש מופחת זה בכוח משמעותו גם שעבור כוח מבוא נתון, זרם המקור נמוך יותר. לפי חוק אוהם, ניתן לראות את הכוח

וכח הדגש בתעשייה על מזעור בזבוז ומניעתו בכל מקום אפשרי,

נ

באחריותו של מתכנן המערכת למטב את ארכיטקטורת הכוח הכוללת. לכל פיסת ) PDN ציוד אלקטרוני יש רשת אספקת כוח ( שמכילה בדרך כלל, בין היתר, כבלים, פסי צבירה, מחברים, משטחי כוח מנחושת dc - dc ו- ac - dc של לוחות מעגלים, ממירי ווסתים. כל דבר בתוך הרשת הזו משפיע על טיב תפקוד התכן כשהוא רואה שינויים בקו, בעומס ובסביבה. מבחינה היסטורית, ארכיטקטורות הכוח מוגדרות בשלבים המאוחרים של פיתוח המוצר, כאשר המקום והאפשרויות כבר מוגבלים. גישה יוזמת יותר, הממקמת את תכנון הארכיטקטורה בשלב מוקדם בתהליך, מתאימה לייצור מערכות חזקות יותר המסוגלות להתאים למפרטי תכן משתנים במהלך הפיתוח. לעתים קרובות, מתכנני כוח מתמקדים בשלבי ההמרה כדי למקסם את יעילות ההמרה ולמזער אובדן כוח. המניע העיקרי היה ניהול תרמי, מכיוון ששלבי ההמרה הם בדרך כלל בין התורמים הגדולים ביותר לעומס התרמי. פיזור הספק גבוה דורש

New-Tech Magazine l 54