En el disseny de la font d’alimentació de commutació, el disseny físic de la Placa PCB és l’últim enllaç. Si el mètode de disseny és inadequat, la PCB pot irradiar massa interferències electromagnètiques i fer que la font d’alimentació funcioni inestable. Els aspectes que necessiten atenció en cada pas d’anàlisi són els següents:

El flux de disseny de l’esquema a la PCB

Establiment de paràmetres de components: “Llista de xarxes de principis d’entrada – “Configuració de paràmetres de disseny -” disseny manual – “cablejat manual-“disseny de verificació -” revisió – “sortida CAM.

Disseny de components

La pràctica ha demostrat que fins i tot si el disseny esquemàtic del circuit és correcte i la placa de circuit imprès no està dissenyada correctament, afectarà negativament la fiabilitat dels equips electrònics. Per exemple, si les dues línies paral·leles fines del tauler imprès estan juntes, provocarà el retard de la forma d’ona del senyal i el soroll de reflexió al final de la línia de transmissió; la interferència causada per la consideració inadequada de la font d’alimentació i la línia de terra farà que el producte es faci malbé. El rendiment es redueix, de manera que quan es dissenya la placa de circuit imprès, s’ha de prestar atenció a adoptar el mètode correcte. Cada font d’alimentació de commutació té quatre llaços de corrent:

(1) Circuit de CA de l’interruptor d’alimentació

(2) circuit rectificador de sortida de CA

(3) Bucle de corrent de la font del senyal d’entrada

(4) bucle d’entrada de corrent de càrrega de sortida

El condensador d’entrada es carrega amb un corrent DC aproximat. El condensador de filtre actua principalment com a emmagatzematge d’energia de banda ampla; de la mateixa manera, el condensador del filtre de sortida també s’utilitza per emmagatzemar energia d’alta freqüència del rectificador de sortida i eliminar l’energia de CC del bucle de càrrega de sortida. Per tant, els terminals dels condensadors del filtre d’entrada i sortida són molt importants. Els circuits de corrent d’entrada i sortida només s’han de connectar a la font d’alimentació des dels terminals del condensador del filtre respectivament; si la connexió entre el circuit d’entrada/sortida i l’interruptor d’alimentació/circuit rectificador no es pot connectar al condensador, el terminal està connectat directament i l’energia de CA s’irradiarà a l’entorn pel condensador del filtre d’entrada o sortida.

El circuit de CA de l’interruptor d’alimentació i el circuit de CA del rectificador contenen corrents trapezoïdals d’alta amplitud. Els components harmònics d’aquests corrents són molt elevats. La freqüència és molt més gran que la freqüència fonamental de l’interruptor. L’amplitud màxima pot arribar a ser fins a 5 vegades l’amplitud del corrent continu d’entrada/sortida. El temps de transició sol ser d’uns 50 ns.

Aquests dos bucles són els més propensos a les interferències electromagnètiques, de manera que aquests bucles de CA s’han de disposar abans que les altres línies impreses a la font d’alimentació. Els tres components principals de cada bucle són els condensadors de filtre, els interruptors o rectificadors d’alimentació, els inductors o els transformadors. Col·loqueu-los l’un al costat de l’altre i ajusteu la posició dels components perquè el camí actual entre ells sigui el més curt possible. La millor manera d’establir un disseny d’alimentació de commutació és similar al seu disseny elèctric. El millor procés de disseny és el següent:

col·locar el transformador

disseny de bucle de corrent de l’interruptor d’alimentació

Disseny del bucle de corrent del rectificador de sortida

Circuit de control connectat al circuit d’alimentació de CA

Dissenyeu el bucle de font de corrent d’entrada i el filtre d’entrada. Dissenyeu el bucle de càrrega de sortida i el filtre de sortida segons la unitat funcional del circuit. En disposar tots els components del circuit, s’han de complir els principis següents:

(1) Primer, tingueu en compte la mida de la PC B. Quan la mida de la PC B sigui massa gran, les línies impreses seran llargues, la impedància augmentarà, la capacitat anti-soroll disminuirà i el cost augmentarà; si la mida de la PC B és massa petita, la dissipació de calor no serà bona i les línies adjacents es veuran pertorbades fàcilment. La millor forma de la placa de circuit és rectangular, la relació d’aspecte és 3: 2 o 4: 3, i els components situats a la vora de la placa de circuit generalment no estan a menys de 2 mm de la vora de la placa de circuit.

(2) Quan col·loqueu el dispositiu, tingueu en compte la soldadura posterior, no massa densa.

(3) Agafeu el component bàsic de cada circuit funcional com a centre i distribuïu-lo al seu voltant. Els components s’han de disposar de manera uniforme, ordenada i compacta a la PC B, minimitzar i escurçar els cables i les connexions entre els components, i el condensador de desacoblament ha d’estar el més a prop possible del VCC del dispositiu.

(4) Per als circuits que funcionen a altes freqüències, s’han de tenir en compte els paràmetres distribuïts entre components. En general, el circuit s’ha de disposar en paral·lel tant com sigui possible. D’aquesta manera, no només és bonic, sinó també fàcil d’instal·lar i soldar, i fàcil de produir en massa.

(5) Organitzeu la posició de cada unitat de circuit funcional segons el flux del circuit, de manera que la disposició sigui convenient per a la circulació del senyal i el senyal es mantingui en la mateixa direcció possible.

(6) El primer principi de disseny és garantir la velocitat de cablejat, prestar atenció a la connexió dels cables volants quan es mou el dispositiu i posar els dispositius connectats junts.

(7) Reduïu l’àrea del bucle tant com sigui possible per suprimir la interferència de radiació de la font d’alimentació de commutació.

paràmetres de configuració

La distància entre cables adjacents ha de poder complir els requisits de seguretat elèctrica i, per tal de facilitar el funcionament i la producció, la distància ha de ser el més àmplia possible. L’espai mínim ha de ser almenys adequat per a la tensió tolerable. Quan la densitat de cablejat és baixa, l’espaiat de les línies de senyal es pot augmentar adequadament. Per a línies de senyal amb una gran distància entre els nivells alt i baix, l’espaiat ha de ser el més curt possible i l’espaiat s’ha d’augmentar. Estableix l’espaiat de traça a 8 mil.

La distància des de la vora del forat interior del coixinet fins a la vora del tauler imprès ha de ser superior a 1 mm, per evitar els defectes del coixinet durant el processament. Quan els rastres connectats als coixinets són prims, la connexió entre els coixinets i els rastres s’ha de dissenyar en forma de gota. L’avantatge d’això és que els coixinets no són fàcils de pelar, però els rastres i els coixinets no es desconnecten fàcilment.

Cablejat

La font d’alimentació de commutació conté senyals d’alta freqüència. Qualsevol línia impresa a la PC B pot funcionar com a antena. La longitud i l’amplada de la línia impresa afectaran la seva impedància i inductància, afectant així la resposta de freqüència. Fins i tot les línies impreses que passen senyals de corrent continu poden acoblar-se a senyals de radiofreqüència de línies impreses adjacents i causar problemes de circuit (i fins i tot tornar a irradiar senyals interferents). Per tant, totes les línies impreses que passen corrent alterna s’han de dissenyar perquè siguin tan curtes i amples com sigui possible, el que significa que tots els components connectats a les línies impreses i altres línies elèctriques s’han de col·locar molt a prop.

La longitud de la línia impresa és proporcional a la inductància i la impedància que presenta, mentre que l’amplada és inversament proporcional a la inductància i la impedància de la línia impresa. La longitud reflecteix la longitud d’ona de la resposta de la línia impresa. Com més llarga sigui la longitud, menor serà la freqüència a la qual la línia impresa pot enviar i rebre ones electromagnètiques, i pot irradiar més energia de radiofreqüència. Segons el corrent de la placa de circuit imprès, intenteu augmentar l’amplada de la línia elèctrica per reduir la resistència del bucle. Al mateix temps, feu que la direcció de la línia elèctrica i la línia de terra siguin coherents amb la direcció del corrent, la qual cosa ajuda a millorar la capacitat anti-soroll. La posada a terra és la branca inferior dels quatre bucles de corrent de la font d’alimentació de commutació. Té un paper important com a punt de referència comú per al circuit. És un mètode important per controlar les interferències.

Per tant, la col·locació del cable de terra s’ha de considerar acuradament en el disseny. La barreja de diverses connexions a terra provocarà una font d’alimentació inestable.

Cal prestar atenció als punts següents en el disseny del cable de terra:

1. Trieu correctament la connexió a terra d’un sol punt. En general, el terminal comú del condensador del filtre hauria de ser l’únic punt de connexió per acoblar altres punts de connexió a terra a la terra de CA d’alta corrent. S’hauria de connectar al punt de connexió a terra d’aquest nivell, tenint en compte principalment que es modifica el corrent que torna a terra a cada part del circuit. La impedància de la línia de flux real provocarà el canvi del potencial de terra de cada part del circuit i introduirà interferències. En aquesta font d’alimentació de commutació, el seu cablejat i la inductància entre els dispositius tenen poca influència, i el corrent circulant format pel circuit de posada a terra té una major influència en la interferència. Connectats al pin de terra, els cables de terra de diversos components del bucle de corrent del rectificador de sortida també estan connectats als pins de terra dels condensadors de filtre corresponents, de manera que la font d’alimentació funcioni de manera més estable i no sigui fàcil d’autoexcitar. Connecteu dos díodes o una petita resistència, de fet, es pot connectar a una peça relativament concentrada de làmina de coure.

2. Espessi el cable de terra tant com sigui possible. Si el cable de connexió a terra és molt prim, el potencial de terra canviarà amb el canvi del corrent, cosa que farà que el nivell de senyal de temporització de l’equip electrònic sigui inestable i el rendiment anti-soroll es deteriorarà. Per tant, cal assegurar-se que cada gran terminal de connexió a terra utilitza cables impresos tan curts i amples com sigui possible, i eixamplar l’amplada dels cables d’alimentació i de terra tant com sigui possible. El millor és fer els cables de terra més amples que els cables d’alimentació. La seva relació és: cable de terra cable de senyal “cable d’alimentació”. L’amplada ha de ser superior a 3 mm, i una gran àrea de capa de coure també es pot utilitzar com a cable de terra, i els llocs no utilitzats de la placa de circuit imprès estan connectats a terra com a cable de terra. Quan es realitza el cablejat global, també s’han de seguir els principis següents:

(1) Direcció del cablejat: des de la perspectiva de la superfície de soldadura, la disposició dels components ha de ser el més coherent possible amb el diagrama esquemàtic. La direcció del cablejat és millor que sigui coherent amb la direcció del cablejat del diagrama de circuits, perquè normalment es requereixen diversos paràmetres a la superfície de soldadura durant el procés de producció. Inspecció, de manera que és convenient per a la inspecció, la depuració i la revisió en producció (Nota: es refereix a la premissa de complir el rendiment del circuit i els requisits de la instal·lació de la màquina sencera i la disposició del panell).

(2) Quan es dissenya el diagrama de cablejat, el cablejat no s’ha de doblegar tant com sigui possible i l’amplada de línia de l’arc imprès no hauria de canviar de sobte. La cantonada del cable ha de ser ≥90 graus i les línies han de ser senzilles i clares.

(3) Els circuits creuats no es permeten al circuit imprès. Per a les línies que es poden creuar, podeu utilitzar “perforació” i “bobinat” per resoldre el problema. És a dir, deixeu que un determinat cable “perfori” a través de l’espai sota altres resistències, condensadors i pins de triode, o “enrotlleu” l’extrem d’un determinat cable que es pugui creuar. En circumstàncies especials, com de complex és el circuit, també es permet simplificar el disseny. Utilitzeu cables per fer ponts per resoldre el problema del circuit creuat. A causa de la placa d’una sola cara, els components en línia es troben a la superfície superior i els dispositius de muntatge superficial es troben a la superfície inferior. Per tant, els dispositius en línia es poden solapar amb els dispositius de muntatge en superfície durant el disseny, però s’ha d’evitar la superposició dels coixinets.

3. Terra d’entrada i terra de sortida Aquesta font d’alimentació de commutació és una CC-CC de baixa tensió. Per tornar a alimentar la tensió de sortida al primari del transformador, els circuits d’ambdós costats haurien de tenir una terra de referència comú, de manera que després de col·locar coure als cables de terra a ambdós costats, s’han de connectar junts per formar una terra comú.

un examen

Un cop finalitzat el disseny del cablejat, cal comprovar acuradament si el disseny del cablejat s’ajusta a les regles establertes pel dissenyador i, al mateix temps, cal confirmar si les regles establertes compleixen els requisits del procés de producció del tauler imprès. . En general, comproveu les línies i línies, les línies i els coixinets de components i les línies. Si les distàncies entre els forats passants, els coixinets dels components i els forats passant, els forats passant i els forats passant són raonables, i si compleixen els requisits de producció. Si l’amplada de la línia elèctrica i la línia de terra són adequades i si hi ha un lloc per ampliar la línia de terra al PCB. Nota: es poden ignorar alguns errors. Per exemple, quan una part del contorn d’alguns connectors es col·loca fora del marc de la placa, es produiran errors en comprovar l’espaiat; a més, cada vegada que es modifiqui el cablejat i les vies, s’ha de tornar a recobrir el coure.