Kommutasiya enerji təchizatı dizaynında PCB lövhəsinin dizayn mülahizələri haqqında danışırıq

Kommutasiya enerji təchizatının layihələndirilməsində, fiziki dizaynı PCB kartı son keçiddir. Dizayn üsulu düzgün deyilsə, PCB həddindən artıq elektromaqnit müdaxiləsi yaya bilər və enerji təchizatı qeyri-sabit işləməsinə səbəb ola bilər. Aşağıdakılar hər bir addım təhlilində diqqət yetirilməli olan məsələlərdir:

ipcb

Dizayn sxemindən PCB-yə keçir

Komponent parametrlərinin qurulması-“giriş prinsipi netlist-“dizayn parametrlərinin parametrləri -” manual layout-“əllə naqillər-“yoxlama dizaynı -” baxış-“CAM çıxışı.

Komponent tərtibatı

Təcrübə sübut etdi ki, dövrə sxemi düzgün tərtib olunsa və çap dövrə lövhəsi düzgün tərtib edilməsə belə, bu, elektron avadanlıqların etibarlılığına mənfi təsir göstərəcəkdir. Məsələn, çap lövhəsinin iki nazik paralel xətti bir-birinə yaxındırsa, bu, siqnal dalğa formasının gecikməsinə və ötürmə xəttinin sonunda əks səs-küyə səbəb olacaq; enerji təchizatı və yer xəttinin düzgün nəzərə alınmaması nəticəsində yaranan müdaxilə məhsulun zədələnməsinə səbəb olacaqdır. Performans azalır, buna görə də çap dövrə lövhəsini dizayn edərkən düzgün metodun qəbul edilməsinə diqqət yetirilməlidir. Hər bir keçid enerji təchizatı dörd cərəyan dövrəsinə malikdir:

(1) Güc açarı AC dövrəsi

(2) çıxış rektifikatoru AC dövrəsi

(3) Giriş siqnal mənbəyi cərəyanı dövrəsi

(4) çıxış yükü cərəyanı döngəsi giriş dövrəsi

Giriş kondansatörü təxmini DC cərəyanı ilə doldurulur. Filtr kondansatörü əsasən genişzolaqlı enerji anbarı kimi çıxış edir; eynilə, çıxış filtri kondansatörü də çıxış rektifikatorundan yüksək tezlikli enerjini saxlamaq və çıxış yük dövrəsinin DC enerjisini aradan qaldırmaq üçün istifadə olunur. Buna görə, giriş və çıxış filtri kondansatörlərinin terminalları çox vacibdir. Giriş və çıxış cərəyanı dövrələri yalnız müvafiq olaraq filtr kondansatörünün terminallarından enerji təchizatı ilə birləşdirilməlidir; giriş/çıxış sxemi ilə güc açarı/rektifikator sxemi arasındakı əlaqəni kondansatora qoşmaq mümkün olmadıqda Terminal birbaşa bağlıdır və AC enerjisi giriş və ya çıxış filtri kondansatörü tərəfindən ətraf mühitə yayılacaq.

Güc açarının AC dövrəsi və rektifikatorun AC dövrəsində yüksək amplitudalı trapezoidal cərəyanlar var. Bu cərəyanların harmonik komponentləri çox yüksəkdir. Tezlik açarın əsas tezliyindən çox böyükdür. Pik amplituda davamlı giriş/çıxış DC cərəyanının amplitudasından 5 dəfə yüksək ola bilər. Keçid müddəti adətən təxminən 50 ns-dir.

Bu iki döngə elektromaqnit müdaxiləsinə ən çox meyllidir, ona görə də bu AC döngələri enerji təchizatındakı digər çap xətlərindən əvvəl çəkilməlidir. Hər bir döngənin üç əsas komponenti filtr kondansatörləri, güc açarları və ya rektifikatorlar, induktorlar və ya transformatorlardır. Onları bir-birinin yanına qoyun və aralarındakı cari yolu mümkün qədər qısa etmək üçün komponentlərin vəziyyətini tənzimləyin. Kommutasiya enerji təchizatı sxemini qurmağın ən yaxşı yolu onun elektrik dizaynına bənzəyir. Ən yaxşı dizayn prosesi aşağıdakı kimidir:

transformatoru yerləşdirin

dizayn güc keçid cari loop

Çıxış düzəldici cərəyan dövrəsini dizayn edin

AC elektrik dövrəsinə qoşulmuş idarəetmə sxemi

Giriş cərəyanı mənbəyi dövrəsini və giriş filtrini dizayn edin. Çıxış yükü dövrəsini və çıxış filtrini dövrənin funksional vahidinə uyğun dizayn edin. Dövrənin bütün komponentlərini yerləşdirərkən aşağıdakı prinsiplərə əməl edilməlidir:

(1) Birincisi, PC B-nin ölçüsünü nəzərdən keçirin. PC B ölçüsü çox böyük olduqda, çap xətləri uzun olacaq, empedans artacaq, anti-küy qabiliyyəti azalacaq və xərclər artacaq; PC B ölçüsü çox kiçik olarsa, istilik yayılması yaxşı olmayacaq və bitişik xətlər asanlıqla pozulacaq. Elektron lövhənin ən yaxşı forması düzbucaqlıdır, aspekt nisbəti 3: 2 və ya 4: 3-dür və dövrə lövhəsinin kənarında yerləşən komponentlər ümumiyyətlə elektron lövhənin kənarından 2 mm-dən az deyil.

(2) Cihazı yerləşdirərkən, çox sıx deyil, sonrakı lehimləməni nəzərə alın.

(3) Hər bir funksional dövrənin əsas komponentini mərkəz olaraq götürün və ətrafına düzün. Komponentlər PC B-də bərabər, səliqəli və yığcam şəkildə yerləşdirilməli, komponentlər arasındakı telləri və əlaqələri minimuma endirməli və qısaltmalı və ayırıcı kondansatör cihazın VCC-yə mümkün qədər yaxın olmalıdır.

(4) Yüksək tezliklərdə işləyən sxemlər üçün komponentlər arasında paylanmış parametrlər nəzərə alınmalıdır. Ümumiyyətlə, dövrə mümkün qədər paralel olaraq təşkil edilməlidir. Bu yolla, o, yalnız gözəl deyil, həm də quraşdırmaq və qaynaq etmək asan və kütləvi istehsal etmək asandır.

(5) Hər bir funksional dövrə vahidinin mövqeyini dövrə axınına uyğun olaraq təşkil edin ki, sxem siqnal dövriyyəsi üçün əlverişli olsun və siqnal mümkün qədər eyni istiqamətdə saxlanılsın.

(6) The first principle of layout is to ensure the wiring rate, pay attention to the connection of flying leads when moving the device, and put the connected devices together.

(7) Kommutasiya enerji təchizatının radiasiya müdaxiləsini yatırtmaq üçün dövrə sahəsini mümkün qədər azaldın.

parametr parametrləri

Bitişik naqillər arasındakı məsafə elektrik təhlükəsizliyi tələblərinə cavab verməli və istismarı və istehsalı asanlaşdırmaq üçün məsafə mümkün qədər geniş olmalıdır. Minimum məsafə ən azı dözülən gərginliyə uyğun olmalıdır. Naqillərin sıxlığı aşağı olduqda, siqnal xətləri arasındakı məsafə müvafiq olaraq artırıla bilər. Yüksək və aşağı səviyyələr arasında böyük boşluq olan siqnal xətləri üçün məsafələr mümkün qədər qısa olmalıdır və məsafə artırılmalıdır. İz aralığını 8mil-ə təyin edin.

Yastığın daxili çuxurunun kənarından çap lövhəsinin kənarına qədər olan məsafə emal zamanı yastığın qüsurlarının qarşısını almaq üçün 1 mm-dən çox olmalıdır. Yastıqlara bağlanan izlər nazik olduqda, yastiqciqlar və izlər arasındakı əlaqə damcı şəklində dizayn edilməlidir. Bunun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, yastıqları soymaq asan deyil, lakin izlər və yastıqlar asanlıqla ayrılmır.

Kablolama

Kommutasiya enerji təchizatı yüksək tezlikli siqnalları ehtiva edir. PC B-də hər hansı çap edilmiş xətt antenna kimi fəaliyyət göstərə bilər. Çap edilmiş xəttin uzunluğu və eni onun empedansına və endüktansına təsir edəcək və bununla da tezlik reaksiyasına təsir edəcəkdir. Hətta DC siqnallarını keçən çap edilmiş xətlər də bitişik çap edilmiş xətlərdən gələn radio tezliyi siqnallarına qoşula bilər və dövrə problemlərinə səbəb ola bilər (və hətta müdaxilə edən siqnalları yenidən yayır). Buna görə də, AC cərəyanını keçən bütün çap xətləri mümkün qədər qısa və geniş şəkildə tərtib edilməlidir, yəni çap xətlərinə və digər elektrik xətlərinə qoşulan bütün komponentlər çox yaxın yerləşdirilməlidir.

Çap xəttinin uzunluğu onun nümayiş etdirdiyi endüktans və empedansla mütənasibdir, eni isə çap xəttinin endüktansı və empedansı ilə tərs mütənasibdir. Uzunluq çap edilmiş xəttin reaksiyasının dalğa uzunluğunu əks etdirir. Uzunluq nə qədər uzun olsa, çap edilmiş xəttin elektromaqnit dalğaları göndərə və qəbul edə bildiyi tezlik bir o qədər aşağı olur və daha çox radiotezlik enerjisi yaya bilər. Çap dövrə lövhəsinin cərəyanına uyğun olaraq, döngə müqavimətini azaltmaq üçün elektrik xəttinin enini artırmağa çalışın. Eyni zamanda, elektrik xəttinin istiqamətini və yer xəttini cərəyanın istiqamətinə uyğunlaşdırın ki, bu da səs-küy əleyhinə qabiliyyəti artırmağa kömək edir. Torpaqlama, keçid enerji təchizatının dörd cərəyan döngəsinin alt qoludur. O, dövrə üçün ümumi istinad nöqtəsi kimi mühüm rol oynayır. Bu müdaxiləyə nəzarət etmək üçün vacib bir üsuldur.

Buna görə də, torpaqlama telinin yerləşdirilməsi planda diqqətlə nəzərdən keçirilməlidir. Müxtəlif torpaqlamaların qarışdırılması qeyri-sabit enerji təchizatına səbəb olacaqdır.

Torpaq teli dizaynında aşağıdakı məqamlara diqqət yetirilməlidir:

1. Tək nöqtəli torpaqlamanı düzgün seçin. Ümumiyyətlə, filtr kondansatörünün ümumi terminalı digər torpaqlama nöqtələrini yüksək cərəyanlı AC torpaqla birləşdirmək üçün yeganə əlaqə nöqtəsi olmalıdır. Əsasən dövrənin hər bir hissəsində yerə geri axan cərəyanın dəyişdirildiyini nəzərə alaraq, bu səviyyənin torpaqlama nöqtəsinə qoşulmalıdır. Faktiki axan xəttin empedansı dövrənin hər bir hissəsinin torpaq potensialının dəyişməsinə səbəb olacaq və müdaxiləyə səbəb olacaqdır. Bu kommutasiya enerji təchizatında onun naqilləri və qurğular arasında endüktans az təsir göstərir və torpaqlama dövrəsinin yaratdığı dövriyyə cərəyanı müdaxiləyə daha çox təsir göstərir. Torpaq pininə qoşulmuş, çıxış rektifikatorunun cərəyan döngəsinin bir neçə komponentinin torpaq naqilləri də müvafiq filtr kondansatörlərinin torpaq sancaqlarına birləşdirilir ki, enerji təchizatı daha sabit işləyir və özünü həyəcanlandırmaq asan deyil. İki diod və ya kiçik bir rezistoru birləşdirin, əslində, nisbətən konsentratlı mis folqa parçasına qoşula bilər.

2. Torpaqlama telini mümkün qədər qalınlaşdırın. Torpaqlama teli çox nazikdirsə, cərəyanın dəyişməsi ilə torpaq potensialı dəyişəcək, bu da elektron avadanlığın vaxt siqnalının səviyyəsinin qeyri-sabit olmasına səbəb olacaq və səs-küyə qarşı performansı pisləşəcəkdir. Buna görə də, hər bir böyük cərəyan torpaqlama terminalının mümkün qədər qısa və geniş çaplı naqillərdən istifadə etməsini təmin etmək və güc və torpaq naqillərinin enini mümkün qədər genişləndirmək lazımdır. Torpaq naqillərini elektrik naqillərindən daha geniş etmək yaxşıdır. Onların əlaqəsi belədir: torpaq naqili “güc naqili” siqnal naqili. Genişlik 3 mm-dən çox olmalıdır və mis təbəqənin böyük bir sahəsi də torpaq teli kimi istifadə edilə bilər və çap dövrə lövhəsindəki istifadə olunmayan yerlər torpaq teli kimi yerə bağlıdır. Qlobal naqilləri həyata keçirərkən aşağıdakı prinsiplərə də əməl edilməlidir:

(1) Naqillərin istiqaməti: Lehimləmə səthi baxımından, komponentlərin düzülüşü sxematik diaqrama mümkün qədər uyğun olmalıdır. Naqillərin istiqaməti dövrə diaqramının naqillərin istiqamətinə uyğun olmaq üçün ən yaxşısıdır, çünki istehsal prosesi zamanı adətən lehimləmə səthində müxtəlif parametrlər tələb olunur. Təftiş, buna görə də istehsalda yoxlama, sazlama və əsaslı təmir üçün əlverişlidir (Qeyd: dövrə performansına və bütün maşının quraşdırılması və panel sxeminin tələblərinə cavab verən əsaslara aiddir).

(2) Naqil diaqramını tərtib edərkən naqillər mümkün qədər əyilməməli və çap edilmiş qövsdə xəttin eni birdən dəyişməməlidir. Telin küncü ≥90 dərəcə, xətlər isə sadə və aydın olmalıdır.

(3) Çap dövrəsində çarpaz sxemlərə icazə verilmir. Keçidə bilən xətlər üçün problemi həll etmək üçün “qazma” və “dolama” istifadə edə bilərsiniz. Yəni, müəyyən bir qurğunun digər rezistorların, kondansatörlərin və triod sancaqlarının altındakı boşluqdan “qazmasına” icazə verin və ya keçə bilən müəyyən bir qurğunun ucundan “külək” keçirsin. Xüsusi hallarda, dövrənin nə qədər mürəkkəb olduğu, dizaynı sadələşdirməyə də icazə verilir. Çarpaz dövrə problemini həll etmək üçün körpü etmək üçün tellərdən istifadə edin. Tək tərəfli lövhəyə görə sıraya daxil olan komponentlər p səthində, yerüstü montaj cihazları isə alt səthdə yerləşir. Buna görə də, layner qurğuları yerləşdirmə zamanı yerüstü qurğularla üst-üstə düşə bilər, lakin yastıqların üst-üstə düşməsindən qaçınmaq lazımdır.

3. Giriş torpaq və çıxış torpaq Bu keçid enerji təchizatı aşağı gərginlikli DC-DC edir. Çıxış gərginliyini transformatorun əsasına geri qaytarmaq üçün hər iki tərəfdəki sxemlər ümumi istinad zəmininə malik olmalıdır, buna görə də hər iki tərəfdən torpaq naqillərinə mis çəkdikdən sonra, ümumi bir zəmin yaratmaq üçün bir-birinə birləşdirilməlidir.

imtahan

Naqillərin dizaynı başa çatdıqdan sonra naqillərin dizaynının dizayner tərəfindən müəyyən edilmiş qaydalara uyğun olub-olmadığını diqqətlə yoxlamaq və eyni zamanda, müəyyən edilmiş qaydaların çap lövhəsi istehsal prosesinin tələblərinə cavab verib-vermədiyini təsdiqləmək lazımdır. . Ümumiyyətlə, xətləri və xətləri, xətləri və komponent yastıqlarını və xətləri yoxlayın. Deliklərdən, komponent yastıqlarından və deliklərdən, deşiklərdən və deliklərdən olan məsafələrin məqbul olub-olmaması və istehsal tələblərinə cavab verib-verməməsi. Elektrik xəttinin və torpaq xəttinin eninin uyğun olub-olmaması və PCB-də torpaq xəttini genişləndirmək üçün bir yer olub-olmaması. Qeyd: Bəzi səhvlər nəzərə alına bilər. Məsələn, bəzi bağlayıcıların konturunun bir hissəsi lövhənin çərçivəsindən kənarda yerləşdirildikdə, boşluqların yoxlanılması zamanı səhvlər baş verəcəkdir; əlavə olaraq, naqillər və vidalar hər dəfə dəyişdirildikdə, mis yenidən örtülməlidir.