Acondicionamiento de energía con circuitos de rectificador de puente en su PCB

Zachariah Peterson
|  Creado: January 9, 2020  |  Actualizado: November 14, 2020
Acondicionamiento de energía con circuitos de rectificador de puente en su PCB

Al trabajar con PCB, el acondicionamiento de la energía es vital, al igual que lo es para darle energía a sus componentes. Si sus componentes no están diseñados correctamente, esta actividad que parece ser tan sencilla puede causar problemas de integridad de la señal, lo que daría lugar a errores de bits u otros problemas de señal durante la operación. Su software de diseño puede ayudarlo a evitar los problemas que puedan surgir cuando crea su propio circuito de rectificador de puente para su PCB. Tanto lasimulación como las herramientas de entrega de potencia lo ayudan a visualizar los posibles problemas y le permiten corregir el diseño de su PCB y de los componentes antes de que empiece el proceso de producción.

ALTIUM DESIGNER

Un paquete de diseño de PCB totalmente unificado y fundado en reglas con bibliotecas de componentes integradas.

Dado a que hay tantos componentes para elegir en su PCB, las compañías de software de diseño y los diseñadores individuales tratan de compilar tantos componentes en las bibliotecas de componentes como fuese posible. Estas bibliotecas de componentes contienen todo lo que necesita para simular una placa basada en sus modelos de componentes, crear componentes de varias partes o agregar componentes propietarios nuevos para ser usados en sus diseños.

Trabajar con acondicionamiento y conversión de energía usando un circuito rectificador de puente es un método que se emplea ampliamente en varios sistemas. Su PCB debería hacer que agregar estos componentes estándar a su PCB sea una tarea sencilla o debe crear componentes propietarios para usar en todos sus diseños. Todos estos componentes deben ser accesibles y deben ser capaces de ser buscados dentro de su biblioteca de componentes. El mejor software de diseño de PCB integrará estas características de gestión de componentes con sus herramientas de diseño para ayudarle a maximizar su productividad de diseño.

Las mejores herramientas de selección de componentes para la manipulación de señales

Cuando observa una biblioteca de componentes, podrá notar varios circuitos rectificadores de puente pre-empacados que puede incluir en su PCB. También encontrará una serie de componentes individuales que puede usar para construir su propio circuito de rectificador de puente para la conversión y el acondicionamiento de la energía. Independientemente de si sus circuitos electrónicos necesitan tener una fuente de alimentación incorporada o si está en busca de componentes electrónicos como un regulador de voltaje, un capacitor o un diodo, será útil tener una biblioteca bien abastecida.

Ya sea si es un rectificador de puente de onda o un rectificador de puente de onda completa, es genial ser capaz de localizar los componentes que necesita en cualquier grado de un circuito simple. Se requiere una biblioteca de componentes completa que tenga las mejores funciones de búsqueda para encontrar los componentes que necesita, gracias a lo cual tendrá la flexibilidad que necesita para diseñar su PCB especialmente para su aplicación.

Sus bibliotecas de componentes y usted

Sus bibliotecas de componentes le dan acceso a una gran cantidad de componentes, incluyendo todo lo que necesita para colocar un rectificador de media onda o un rectificador de onda completa en su próxima placa de circuito. Sus bibliotecas de componentes deben ser lo suficientemente extensas como para que incluyan circuitos rectificadores pre-construidos, pero todavía deben ser lo suficientemente adaptables para que todas sus demás herramientas de diseño puedan acceder a la información de esta indispensable base de datos.

Si los componentes existentes en una biblioteca no satisfacen la salida de energía o las especificaciones de ondas, su software debería hacer que sea fácil diseñar componentes propietarios. Será necesario que cree un modelo SPICE, una huella personalizada y un modelo 3D para su componente propietario. Debe integrar todos estos datos componentes en el resto de sus herramientas de diseño, lo que le permite adaptar su software a su aplicación en particular.

 

Informe de comparación de componentes en AltiumDesigner para una placa de circuito impreso de fuente de alimentación sin transformador

 

Un informe de comparación de componentes en AltiumDesigner

Solucionar problemas de señal durante la fase de diseño

Hay veces cuando su PCB puede tener problemas con la integridad de la señal, el suministro de energía, el acondicionamiento de la energía o la distribución de la energía, incluso si cumplió las reglas de diseño estándar y personalizadas. Aunque las reglas de diseño fueron diseñadas para que se puedan evitar estos problemas, sigue siendo útil poder diagnosticar estos problemas antes de recibir placas fabricadas. Debería tener una buena idea de la integridad de la señal en su placa de circuito impreso antes de que la envíe a producción.

Seguramente querrá asegurarse de tener el voltaje de salida y el voltaje de entrada adecuados para el diagrama de su circuito, independientemente de si lo hace mediante un regulador de tensión, un capacitor o hasta un controlador MOSFET. Querrá asegurarse de que sus cálculos de tensión de entrada y tensión de salida sean adecuados al trabajar con tensión de corriente alterna, corriente continua y una caída de tensión en sus fuentes de alimentación.

Puede diagnosticar y corregir estos problemas antes de que den lugar a desastres gracias a las herramientas de simulación y análisis en su software de diseño de PCB. Todos los dispositivos de alta velocidad, alta frecuencia y baja energía son susceptibles a diversos problemas de integridad de la señal que pueden perjudicar a su PCB. Va a ser necesario que tome medidas para corregir los problemas de señal que note del resultado de su simulación. Durante la fase de diseño, su software de diseño debería darle las herramientas que necesita para diagnosticar estos problemas en vez de hacerlo durante la fase de postproducción.

Simulación y herramientas de análisis para electrónica de energía

Las simulaciones pueden ayudarlo a determinar si debe incluir el acondicionamiento de señal o electrónica de acondicionamiento de energía en su PCB. Asimismo, le permiten ver directamente el efecto de estos componentes y circuitos en la integridad de la señal. Esto puede ayudarle a minimizar las causas potenciales de problemas de señal en su PCB, permitiendo que encuentre al culpable. Además, pueden ayudarlo a determinar si debe diseñar su propio rectificador, regulador y circuitos de filtrado para su PCB.

 

Captura de pantalla de la biblioteca de componentes integrada en AltiumDesigner

 

Ubicar componentes en AltiumDesigner

Conversión de energía y acondicionamiento en un entorno unificado

El diseño unificado da vuelta el proceso de diseño antiguo. En vez de alternar entre los distintos programas de software con diferentes flujos de trabajo, puede crear las mejores y más recientes PCB dentro de una interfaz única. Todas sus herramientas de diseño, administración y análisis están contenidas en un paquete de software único, y es fácil que sus características compartan datos.

Este es el entorno perfecto para crear y analizar PCB que cuenten con habilidades de conversión de energía, acondicionamiento de señal y acondicionamiento de energía, además de dispositivos de alta velocidad o alta frecuencia. La información en sus bibliotecas de componentes se sincroniza fácilmente con la información en su disposición, esquema y reglas de diseño. Luego, todos estos datos son inmediatamente accesibles desde sus herramientas de simulación, gracias a lo cual tendrá la experiencia de diseño más productiva posible.

Gestión de diseño y datos unificados en AltiumDesigner

El motor de diseño en AltiumDesigner está altamente fundado en las reglas. La verificación y observancia de las reglas crean el núcleo del proceso de diseño, y el motor de diseño central fue creado para interactuar con todas sus herramientas de análisis y administración de componentes. AltiumDesigner es la única plataforma de diseño de PCB que incluye cada diseño, gestión de componentes y herramienta de generación de resultados en una interfaz de diseño única. Otros programas de software de diseño de PCB dividen estas características en distintos programas que tienen un flujo de trabajo inconsistente, y esto perjudica su productividad y estrategia de gestión.

Para crear las mejores placas de señales mixtas y encontrar el componente adecuado para la conversión entre la corriente alterna y la corriente continua, es necesario que las bibliotecas de componentes interactúen directamente con sus diseño y herramientas de análisis. Si tiene acceso a la gama de componentes disponibles más amplia, puede garantizar que no se le clasificará para que escoja diseños que sacrifiquen la funcionalidad de su dispositivo.

Trabajar en un entorno de diseño unificado quiere decir que sus características de diseño se crearon para que funcionen juntas en una plataforma de software única. Sus herramientas de simulación y diseño se integran con sus bibliotecas de componentes y le permiten analizar el comportamiento del circuito puente y diagnosticar problemas potenciales con la señal al acceder a los datos de sus componentes directamente.

Sin importar si está creando circuitos para hacer prototipos rápidamente o planea comenzar la fabricación de volúmenes grandes, AltiumDesigner tiene todas las herramientas para satisfacer sus necesidades de diseño. Altium le da a cada diseñador los recursos que necesita para que sea exitoso. Puede visitar el foro AltiumLive, una base exhaustiva de conocimientos, podcasts y seminarios web impartidos por expertos de la industria. AltiumDesigner jamás querrá que diseñe solo y le da todo el apoyo que necesita.

Podrá encontrar todos los componentes que necesita para su PCB, al igual que para diagnosticar los problemas potenciales de la señal usando las mejores herramientas de diseño, gestión de componentes y simulación. Únicamente AltiumDesigner le proporciona todas estas herramientas en un solo paquete de software. Todas estas herramientas trabajan juntas como parte de una plataforma única. Si las características separadas con flujos de trabajo inconsistentes están perjudicando su productividad, entonces necesita a AltiumDesigner.

Sobre el autor / Sobre la autora

Sobre el autor / Sobre la autora

Zachariah Peterson cuenta con una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland. Realizó su investigación en Física MS sobre sensores de gas quimisortivo y su doctorado en Física Aplicada sobre teoría y estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas en láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sistemas ambientales y análisis financiero. Su trabajo ha sido publicado en varias revistas revisadas por pares y actas de conferencias, y ha escrito cientos de blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Zachariah trabaja con otras compañías en la industria de PCB proporcionando servicios de diseño e investigación. Es miembro de IEEE Photonics Society y de la American Physical Society.

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