Kako napraviti PCB dizajn prekidačkog napajanja?

U bilo kojem dizajnu sklopnog napajanja, fizički dizajn PCB ploča je posljednja veza. Ako je metoda dizajna neispravna, PCB može zračiti previše elektromagnetnih smetnji i uzrokovati nestabilan rad napajanja. Sljedeće su stvari na koje treba obratiti pažnju u svakom koraku analize.

ipcb

1. Tok dizajna od šeme do PCB-a

Uspostavljanje parametara komponenti-“princip ulaza netlist -” postavke parametara dizajna-“ručni izgled-“ručno ožičenje -” verifikacijski dizajn-“pregled -” CAM izlaz.

2. Podešavanje parametara

Udaljenost između susjednih žica mora biti u stanju zadovoljiti zahtjeve električne sigurnosti, a kako bi se olakšao rad i proizvodnja, razmak treba biti što veći. Minimalni razmak mora biti barem prikladan za nosivost

voltaža

Kada je gustina ožičenja mala, razmak signalnih vodova može se na odgovarajući način povećati. Za signalne vodove sa visokim i niskim nivoima, razmak treba biti što kraći i razmak treba povećati. Općenito, razmak ožičenja je postavljen na 8 mil. Razmak između ivice unutrašnje rupe jastučića i ivice štampane ploče treba da bude veći od 1 mm, čime se mogu izbeći defekti jastučića tokom obrade. Kada su tragovi povezani sa jastučićima tanki, veza između jastučića i tragova treba biti oblikovana u obliku kapljice. Prednost ovoga je što se jastučići ne gule lako, ali se tragovi i jastučići ne mogu lako odvojiti.

3. Raspored komponenti

To je čak i dokazala praksa

strujno kolo

Shematski dizajn je ispravan, a štampana ploča nije pravilno dizajnirana.

elektronski

Pouzdanost opreme je negativno pogođena. Na primjer, ako su dvije tanke paralelne linije štampane ploče blizu jedna drugoj, talasni oblik signala će biti odgođen i reflektovani šum će se formirati na terminalu dalekovoda. Performanse opadaju, pa pri dizajniranju štampane ploče treba obratiti pažnju na usvajanje ispravne metode. Svako prekidačko napajanje ima četiri struje

Petlja:

Prekidač napajanja AC krug

Izlazni ispravljač AC krug

Strujna petlja izvora ulaznog signala

Izlazno opterećenje strujna petlja ulazna petlja

Propustite približno jednosmjernu struju na ulaz

kapacitet

Za punjenje, filter kondenzator uglavnom funkcionira kao širokopojasno skladište energije; Slično, kondenzator izlaznog filtera se takođe koristi za skladištenje visokofrekventne energije iz izlaznog ispravljača i istovremeno eliminisanje DC energije izlazne petlje opterećenja. Stoga su terminali ulaznih i izlaznih filterskih kondenzatora vrlo važni. Ulazne i izlazne strujne petlje treba da budu povezane na napajanje samo sa terminala filterskog kondenzatora; ako se veza između ulazno/izlazne petlje i petlje prekidača/ispravljača ne može spojiti na kondenzator Terminal je direktno povezan, a AC energija će se zračiti u okolinu putem ulaznog ili izlaznog filterskog kondenzatora.

AC krug prekidača za napajanje i AC krug ispravljača sadrže trapezoidne struje velike amplitude. Harmonične komponente ovih struja su veoma visoke. Frekvencija je mnogo veća od osnovne frekvencije prekidača. Maksimalna amplituda može biti čak 5 puta veća od amplitude kontinuirane ulazno/izlazne istosmjerne struje. Vrijeme prijelaza je obično oko 50ns. Ove dvije petlje su najsklone elektromagnetnim smetnjama, tako da ove AC petlje moraju biti postavljene prije ostalih ispisanih linija u napajanju. Tri glavne komponente svake petlje su filter kondenzatori, prekidači za napajanje ili ispravljači,

induktivnost

transformator

Treba da budu postavljene jedna pored druge, podesite položaj komponenti kako bi trenutni put između njih bio što kraći.

Najbolji način za uspostavljanje rasporeda prekidačkog napajanja sličan je njegovom električnom dizajnu. Najbolji proces dizajna je sljedeći:

1. Postavite transformator

2. Dizajnirajte strujnu petlju prekidača za napajanje

3. Dizajnirajte strujnu petlju izlaznog ispravljača

4. Upravljački krug spojen na strujni krug naizmjenične struje

Dizajnirajte ulaznu strujnu petlju i ulaz

Filter

Prilikom projektovanja petlje izlaznog opterećenja i izlaznog filtera prema funkcionalnoj jedinici kola, pri postavljanju svih komponenti kola, moraju se poštovati sledeći principi:

Prva stvar koju treba uzeti u obzir je veličina PCB-a. Kada je veličina PCB-a prevelika, ispisane linije će biti dugačke, impedancija će se povećati, sposobnost protiv buke će se smanjiti, a troškovi će se povećati; ako je veličina PCB-a premala, rasipanje topline neće biti dobro, a susjedne linije će se lako poremetiti. Najbolji oblik ploče je pravougaoni, sa omjerom 3:2 ili 4:3. Komponente koje se nalaze na ivici ploče sa kola su uglavnom udaljene najmanje 2 mm od ivice ploče. Prilikom postavljanja komponenti uzmite u obzir buduće lemljenje, ne previše gusto. Uzmite jezgro svakog funkcionalnog kola kao centar i rasporedite ga oko njega. Komponente treba da budu ravnomerno, uredno i kompaktno raspoređene na štampanoj ploči, minimiziraju i skraćuju provodnike i veze između komponenti, a kondenzator za razdvajanje treba da bude što bliže VCC uređaja. Krugovi koji rade na visokim frekvencijama trebaju uzeti u obzir komponente. Parametri distribucije. Općenito, kolo treba biti raspoređeno paralelno što je više moguće. Na ovaj način ne samo da je lijep, već i jednostavan za ugradnju i lemljenje, te lak za masovnu proizvodnju. Rasporedite položaj svake funkcionalne jedinice kola prema protoku kola, tako da raspored bude pogodan za protok signala, a signal što je moguće konzistentniji. Prvi princip rasporeda je osigurati ožičenje ožičenja. Obratite pažnju na spajanje letećih vodova kada pomičete uređaj i spojite povezane uređaje kako biste što je više moguće smanjili područje petlje kako biste suzbili smetnje zračenja prekidačkog napajanja.

4. Ožičenje

Prekidačko napajanje sadrži visokofrekventne signale. Bilo koja štampana linija na PCB-u može funkcionirati kao antena. Dužina i širina štampane linije će uticati na njenu impedanciju i induktivnost, čime će uticati na frekvencijski odziv. Čak i štampane linije koje prolaze jednosmerne signale mogu se povezati sa radiofrekventnim signalima sa susednih štampanih linija i uzrokovati probleme sa strujnim kolom (čak i ponovo zračiti signale smetnji). Stoga sve štampane vodove koji prolaze naizmeničnu struju treba projektovati tako da budu što kraći i široki, što znači da sve komponente povezane na štampane vodove i druge električne vodove moraju biti postavljene veoma blizu.

Dužina štampane linije je proporcionalna njenoj induktivnosti i impedanciji, a širina obrnuto proporcionalna induktivnosti i impedansi štampane linije. Dužina odražava talasnu dužinu odgovora štampane linije. Što je dužina duža, to je niža frekvencija na kojoj štampana linija može slati i primati elektromagnetne valove, a može zračiti više energije radio frekvencije. U skladu sa veličinom struje štampane ploče, pokušajte da povećate širinu naponske linije kako biste smanjili otpor petlje. U isto vrijeme, učinite smjer dalekovoda i uzemljenja u skladu sa smjerom struje, što pomaže u poboljšanju sposobnosti zaštite od buke. Uzemljenje je donja grana četiri strujne petlje sklopnog napajanja. On igra važnu ulogu kao zajednička referentna tačka za kolo, i važan je metod za kontrolu smetnji. Stoga, postavljanje žice za uzemljenje treba pažljivo razmotriti u rasporedu. Miješanje različitih uzemljenja će uzrokovati nestabilan rad napajanja.