U dizajnu PCBA, strategije upravljanja napajanjem na nivou sistema su jedan od ključnih faktora u obezbeđivanju stabilnog rada, energetske efikasnosti i pouzdanosti elektronskih uređaja. Ispod su neki detalji o strategijama upravljanja napajanjem na nivou sistema:
1. Dizajn topologije napajanja
Prekidačko napajanje
Odaberite visokoefikasnu topologiju prekidačkog napajanja, kao što je prekidačsko napajanje (SMPS), kako biste smanjili potrošnju energije i proizvodnju topline.
Optimizacija topologije napajanja
Odaberite odgovarajuću topologiju napajanja, kao što su boost, buck, step-up ili flyback topologija, na osnovu zahtjeva za napajanjem i raspona ulaznog napona uređaja.
Dizajn višestrukog napajanja
Za velike uređaje, razmislite o dizajnu višestrukog napajanja kako biste poboljšali redundantnost i pouzdanost.
2. Integrisano kolo za upravljanje napajanjem (PMIC)
Izbor odgovarajućeg PMIC-a
Odaberite visoko integrirani IC za upravljanje napajanjem kako biste pojednostavili dizajn i poboljšali efikasnost.
Optimizacija energetskih šina
Koristite programabilne PMIC da biste omogućili dinamičko podešavanje napona i struje za različite šine napajanja.
3. Strategije uštede energije
Načini mirovanja
Dizajnirajte uređaj tako da podržava više načina mirovanja kako biste smanjili potrošnju energije tokom neaktivnosti.
Load Sensing
Koristite tehnike otkrivanja opterećenja da automatski prilagodite napon i frekvenciju napajanja na osnovu potražnje opterećenja.
Dinamičko podešavanje napona i frekvencije
Koristite strategiju dinamičkog prilagođavanja napona i frekvencije (DVFS) da smanjite potrošnju energije smanjenjem napona i frekvencije napajanja na osnovu potražnje za opterećenjem.
4. Pregrijavanje napajanja i zaštita od kvarova
Termalno upravljanje
Koristite termalne senzore za praćenje temperature čipa i poduzmite mjere za sprječavanje pregrijavanja, kao što je smanjenje snage ili povećanje rasipanje topline.
Zaštita od greške
Implementirajte zaštitu od prekomjerne struje, prenapona i kratkog spoja u izvoru napajanja kako biste spriječili oštećenje napajanja ili opasnosti.
5. filtriranje dalekovoda i regulacija napona
Filteri
Koristite filtere za strujne vodove da smanjite buku i smetnje na dalekovodima.
Regulatori napona
Koristite regulatore napona na kritičnim šinama napajanja kako biste osigurali stabilnost napona.
6. Oporavak energije i ponovna upotreba
Oporavak energije
Razmotrite tehnologije povrata energije kao što su solarni paneli ili termoelektrična proizvodnja kako biste smanjili potrošnju baterije i povećali održivost.
7. Upravljanje baterijom
Izbor baterije
Odaberite odgovarajući tip i kapacitet baterija kako biste zadovoljili zahtjeve za snagom opreme.
Praćenje baterije
Implementirajte praćenje i upravljanje stanjem baterije kako biste spriječili prekomjerno pražnjenje ili prekomjerno punjenje i poboljšali vijek trajanja baterije.
Kontrola punjenja
Koristite kola za kontrolu punjenja za sigurno punjenje i upravljanje baterijama.
Razmatranje ovih strategija upravljanja napajanjem na nivou sistema zajedno može pomoći u dizajniranju energetski efikasnih, efikasnih i pouzdanih PCBA računara koji ispunjavaju zahteve performansi uređaja i produžavaju njihov životni vek. U isto vrijeme, razmatranje aspekata održivosti, kao što su povrat energije i ponovna upotreba, može pomoći u smanjenju ovisnosti o resursima i minimiziranju utjecaja odbačenih elektroničkih uređaja na okoliš.