Warum ist die Platine auf diesem SMPS so groß?

In einem Beitrag über die Wärmeableitung in einem Linearregler gab eine Antwort diesen netten kleinen Pin-äquivalenten Smps. Es war eine großartige Antwort, und ich werde wahrscheinlich selbst ein paar bestellen.

Ich frage mich allerdings, warum es so viel leeren Raum gibt. Es scheint keine zusätzlichen Schichten zu benötigen - außer vielleicht einen Boden - und es sieht so aus, als ob es viel kompakter sein könnte.

Geht da etwas vor, das an seinem Aussehen nicht erkennbar ist?

edit : um klar zu sein, ich war nicht der OP für den verlinkten Beitrag. Leihen Sie es einfach für diese Folgefrage aus.

Das gesamte Kupfer auf der Rückseite (ganz links von Ihren drei Bildern) fungiert als Kühlkörper für den Schalt-IC.

Wenn Sie die Datenblätter für diese Art von IC lesen, geben sie häufig einen bestimmten Kupferbereich an, der mit dem Erdungsstift (oder möglicherweise dem Eingangsspannungsstift) verbunden werden muss, um eine ausreichende Wärmeableitung zu gewährleisten.

Da Sie für Vermittler neu zu sein scheinen, gebe ich Ihnen ein paar Informationen. Entwerfen Sie erst eine, wenn Sie nicht wissen, was Sie tun. Es ist keine schwarze Magie, aber es ist einfach, einen Breitband-HF-Rauschgenerator zu entwickeln, wenn Sie es vermasseln. Gehen wir stattdessen zu DigiKey, klicken Sie auf ...

Produktverzeichnis> Netzteile - Kartenmontage> DC / DC-Wandler

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

Zum Beispiel: Dieser macht was Sie wollen und billig!

Wollen Sie 3,3 V von Ihren 5 V? Schauen Sie sich diesen an .

Es ist ziemlich High-Tech, Sie haben 2 Kappen, das schwarze Ding ist der Konverter-Chip, und da es aus meinem Murata besteht, sitzt alles auf einem mehrschichtigen Ferrit, der sowohl als Induktor, Leiterplatte als auch als Montagebasis dient. Das Ganze nimmt 3,5 mm x 3,5 mm ein.

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

• Es ist ungefähr 20 Jahre alt. Es schaltet mit einer Frequenz, die heutzutage als recht niedrig angesehen wird (150 kHz), weshalb höhere Induktivitäts- und Kondensatorwerte erforderlich sind, sodass die gesamte Lösungsgröße voluminös ist.
• Außerdem wird ein NPN-Bipolarschalter anstelle eines moderneren NMOS verwendet, sodass dieser weniger effizient ist und die Eingangsspannung einige Volt höher sein muss als die Ausgangsspannung.
• Es ist nicht synchron (der untere Schalter ist eine Diode und kein anderer NMOS), so dass der Wirkungsgrad bei niedrigen Ausgangsspannungen, wenn die Diode einen signifikanten 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 denselben Strom) zwischen LM2596 und moderneren Chips. Höhere Frequenzen verkleinern die Induktivitäten und Kappen wirklich!

Denken Sie jetzt bitte nicht, dass ich sage, dass LM2596 Mist ist. Es ist ein altes Design, aber bewährt, robust und funktioniert. Sie verkaufen immer noch Tonnen von ihnen. Verwenden Sie es jedoch nicht in tragbaren oder batteriebetriebenen Geräten, in denen ein bisschen mehr Effizienz wünschenswert ist.

Wenn Sie solche Cheapo-Module von Fleabay kaufen, teilen Sie alle Spezifikationen durch 2 oder 3. Sie können wetten, dass die Elektrolytkappen auf dem Modul auf der rechten Seite nicht die 105 ° C, die lange Lebensdauer und den niedrigen ESR-Wert haben. Hochwertige, aber eher der billigste Mist, den sie bekommen könnten.

Nun die EzSBC, die Sie gepostet haben. Nun, ich würde das nicht kaufen. Erstens ist das Layout schlecht. Schauen Sie sich die Erdungslöcher der Kappen an. Oder vielmehr die Vias, die da sein sollten, aber nicht da sind. Bei der Ausgabe ist im Vergleich zu einem guten Layout ein zusätzliches HF-Rauschen zu erwarten. Das lässt mich denken, dass der Designer mit Schaltern nicht wirklich vertraut ist, es ist wie ein Nebenjob oder so.

Außerdem ist es 2x teurer als das, was ich veröffentlicht habe. Es stammt von einem seriösen Unternehmen, von dem angenommen werden kann, dass es weiß, was es tut. Schauen Sie sich Leute wie Murata Power Solutions oder Traco Power- Module bei Farnell / Mouser usw. an.

Grundsätzlich sollten Sie die "DC-DC-Wandler für die Platinenmontage" bei Ihrem bevorzugten Online-Händler überprüfen ...

Angaben:

• Austausch des 3-poligen LM7805 oder eines gleichwertigen linearen Spannungsreglers.
• Garantiert 1A Ausgangsstrom
• Breiter Eingangsspannungsbereich von 4,5V bis 17V
• Hoher Wirkungsgrad von über 70% bei Lasten über 1 mA, Spitzenwirkungsgrad von 90% bei 300 mA Laststrom.
• Thermische Abschaltung und Strombegrenzungsschutz

Wenn also nur 300 mA bei 5 V oder 1,5 W verwendet werden, muss der Verlust nur 10% oder 150 mW betragen. Wenn jedoch 1A oder 5W verwendet werden und die Spezifikation irgendwo zwischen 70% und 90% liegt, können die Verluste möglicherweise 20% +/- betragen. oder 1W +/-? Anschließend müssen Sie überlegen, wie Sie den Kühlkörper mit einem Thermoband abkühlen können, um einen Kurzschluss der Durchkontaktierungen mit einem kleinen Kühlkörper oder Gehäuse zu vermeiden.

Beachten Sie jedoch den linearen Regler 7805 mit einem Spannungsabfall von 12V auf 5V bei 7V. Bei 1A beträgt die Last 5W, der Reglerverlust jedoch 7W !! Das ist also viel effizienter.

Also je nach Anwendung, können Sie einen Kühlkörper mit einem nicht leitenden Clip müssen Kontaktdruck zu quetschen sagt eine 3M thermisch leitfähige Band , um sicherzustellen , zu einem gewissen spec.on des Datenblatt.

Aber andererseits sind sie billig. Wenn 1 W für diesen Kupferbereich bei 90 ° C = Tjcn betrieben wird (Annahme basiert auf Erfahrungswerten), brennt es möglicherweise Ihren Finger und hält nicht so lange, aber habe ich gesagt, dass sie billig sind?