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回路設計と回路図入力

πフィルターを使った電源の設計

πフィルターを使った電源の設計この記事では、エキスパートのMark Harrisがローパスフィルターの配置について説明します。基本原則から設計に関する制約までをカバーした内容です。ぜひ詳細をご確認ください。

Altium Designer SE - 回路設計者のもう一つの選択肢

Altium Designer SE - 回路設計者のもう一つの選択肢 Altium Designerには、PCBの編集機能が省かれたAltium Designer SEがラインナップされています。"SE"とはSystem Editionの略であり、PCBレイアウトを自分自身では行わない回路設計エンジニアのニーズを満たす、安価で便利なツールです。そこで、今回はこのAltium Designer SEのコンセプトと機能を紹介したいと思います。 PCB機能を、回路設計者に必要な機能だけに制限 Altium Designerを紹介する時には、「回路図の作成からPCBレイアウト・CAM出力までに必要な機能が全て統合されています」と説明します。すると、「１人で何から何まで設計するわけでは無いので、そんなに多くの機能は要らない」という反論をいただく場合があります。特に、PCBレイアウトを外部に委託しているような場合には、PCB機能は要らないと考えるのは当然の事です。しかし、自分で基板を設計しなくても、PCB機能が欲しくなる場合が多々あります。例えば、部品配置に重要な制約がある場合、それを指示書で伝えるよりも、そこだけ自分で配置してしまった方が手っ取り早くて確実です。また、誤り無く設計されているか否かを詳しく調べたり、PCBデータを製造用のドキュメントに利用したりする場合があります。このような場合、PCB機能を持つAltium Designerがあれば便利です。しかし、Altium Designerで回路図を描いている最中には、本人はおろか、他の設計者もそのPCB機能を利用する事ができません。また、回路設計者に必要なPCB機能はほんの一部に限られており、Altium Designerは「オーバースペックで回路設計者には使いきれない道具」である事も事実です。そこで、PCB機能を制限して価格を抑えたのが、この”SE”バージョンです。 Altium Designerから省かれた機能と残された機能 Altium

電源供給設計ソフトウェアを最大限に活用する方法

Altiumへの電源供給設計ソフトウェアの切り替えで最大限に活用する電源の設計とレイアウトは、安全性と効率性に注意が必要であり、難しい場合があります。絶縁から熱管理まで、これらのシステムではすべてを考慮する必要があり、設計者は信頼性の高い電源を作成するために完全な設計機能セットを持っている必要があります。さらに、電源はエンクロージャによって機械的な制約が課されることが多く、電源のPCBレイアウトを作成する際にこれらを考慮する必要があります。電力システムエンジニアは、これらの要件をすべてバランスさせるために、シミュレーション、回路設計、PCBレイアウト、そして可視化を支援するMCADツールの完全な設計ツールセットを必要とします。電源設計ソフトウェアパッケージとして、Altium Designerをお選びください。 ALTIUM DESIGNER^® プロのPCB設計者向けの電子業界で最高の電源設計ソフトウェア。電源設計は安全で効率的である必要がありますが、ほとんどの電源設計ソフトウェアパッケージでは、一つのプログラムですべての設計タスクに対応することはできません。ほとんどの電源設計アプリケーションは回路設計のみをサポートし、いくつかはシミュレーションツールを提供します。安全で効率的な電源を設計するには、機械設計機能を備えた適切なPCBレイアウトツールが必要です。電源設計ソフトウェアパッケージを評価している場合、ここで探すべき点と、なぜ統合PCB回路設計ソフトウェアパッケージがプロの電源エンジニアにとって最適な選択肢であるかを説明します。電源回路設計と回路図キャプチャ電源回路は非常に複雑であり、効率的な電力変換と電力調整のために複数の段階が必要です。高電力電圧レギュレータの各段階では、高効率の電力変換を保証し、安全を確保するために非常に慎重な計画が必要です。回路設計ツールは、複数の回路間のポート接続を追跡し、整理された状態を維持するのに役立つべきです。階層的な回路図設計アプローチが、生産性と整理を保つのに最適です。最高の電源設計ソフトウェアは、回路図全体の電力分布を計算できるSPICEシミュレーションエンジンを統合しています。設計全体での電圧と電流を評価する能力は、安全性と安定性を保証し、設計からの電力出力が意図したレベルに達することを保証するために重要です。統合されたSPICEシミュレーションエンジンは、時間領域または周波数領域での全体の電力変換効率も決定できます。電源設計を評価したら、統合された回路図キャプチャツールを使用してPCBレイアウトを開始する時です。電源供給設計ソフトウェアにおける統合シミュレーションと回路図キャプチャ PCBレイアウトは、PCBフットプリントとネット定義が空白の回路基板にインポートされる回路図キャプチャから始まります。最高の電源供給設計ソフトウェアは、完全なシミュレーションと回路設計機能セットを統合した回路図キャプチャユーティリティと強力なPCBレイアウトツールを組み合わせています。これらのツールを異なるプログラムに分ける他の設計プラットフォームには満足せず、生産性を維持し、安全で効率的な電源を構築するためにAltium Designerを使用してください。高電力スイッチングレギュレータはEMIや他の設計上の課題を抱えがちですが、最高のPCB設計ソフトウェアは、回路基板レイアウトに最適な電源供給設計ガイドラインを実装するのに役立ちます。スイッチモード電源の設計についてもっと学ぶ。高電力レギュレータは、パラレル電力MOSFETを備えたブリッジコンバータトポロジーなど、複雑な回路が必要な場合があります。電源供給設計ソフトウェアは、これらの回路を簡単にシミュレートできるようにするべきです。電源設計でパラレル電力MOSFETを使用する方法についてもっと学ぶ。

電源フィルタートポロジと設計戦略

完全な電源フィルタ設計とシミュレーションガイド電源用のPCBは、高速ネットワーキング機器や複雑な組み込みシステムを設計するのと同じくらい難しい場合があります。これらの回路基板の設計では、特に高電圧や電源の出力に達する高電流を扱う場合に、さまざまな挙動や安全要件を考慮する必要があります。電源PCBに関わる安全基準に加えて、コンポーネントの選択は、過度のノイズ、リンギング、および発熱を伴わずに望ましい電力出力を提供できるようにするために重要です。適切なCADツールとコンポーネント調達機能を使用すれば、電源設計にコンポーネントを簡単に見つけて追加することができます。その後、基本的な業界標準（ESD、電流および熱管理、安全性など）に準拠していることを確認しながら、迅速にレイアウトを作成できます。電源PCB設計に関する重要なガイドラインと、どのようにして ALTIUM DESIGNER^® プロの電源設計者向けの業界最高の電子設計およびシミュレーションアプリケーション。フィルターは、単純な機能を持つ非常に重要な回路です：望ましい電気信号から一部の周波数成分を除去します。電源のノイズ除去および電力調整要素として、電源に使用されるフィルターは通常、負荷に直流を通過させるように設計されたローパスフィルターです。これらのフィルターは、電源の入力または出力ラインから共通モードノイズを除去するチョークでもあり得ます。これらが非常に重要であるため、電力エレクトロニクスの設計者は、電源用のフィルターを設計、評価、および構築するために、シミュレーションおよびレイアウトツールを必要とします。フィルター回路は、任意の電子システムのノイズを制御するために基本的ですが、単純なフィルター回路であっても機能性を評価する必要があります。フィルター設計に必要な電力システムエンジニアの基本的なツールには：フィルターコンポーネントを選択し、フィルターデザインを構築するための回路設計および回路図作成ユーティリティ電気機能を評価するための統合SPICEシミュレーションパッケージ PCBフットプリントを空の回路基板レイアウトにインポートするための統合された回路図キャプチャ機能主要なディストリビューターの部品と調達データを見つけるのに役立つコンポーネント調達機能 Altium Designerのこの完全なツールセットを使用すると、電源フィルターの設計がはるかに簡単になり、単一のアプリケーションで完了します。低ノイズで望ましい電力出力を持つ設計を確実にするために、電源フィルター設計のためのこれらのガイドラインに従ってください。電源フィルタートポロジーと設計戦略フィルター設計は、システムから除去する必要がある特定のノイズタイプを考慮して進められます。電源設計では、フィルター回路で除去する必要がある4つの一般的なノイズタイプを考慮する必要があります。これらのノイズ源とそれらを排除するために使用されるフィルタートポロジーは、以下の画像で要約されています：ノイズ源フィルター戦略入力電源ラインからの広帯域伝導EMI 入力におけるローパスフィルターとコモンモードチョーク出力ステージに到達し、負荷に伝達される伝導EMI

スイッチング電源の出力フィルタ

スイッチング電源出力フィルター：設計とシミュレーション SPICEパッケージを使用すると、過渡応答の結果を見てパラメータスイープを実行することで、スイッチング電源の出力フィルタの設計を支援できます。

PCBリファレンスデザイン使用のベストプラクティス

PCBリファレンスデザイン使用のベストプラクティスリファレンスデザインは新システムの構築を始める際には役立ちますが、PCBに使用する場合は、次の落とし穴に注意してください。

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