Anàlisi del disseny de PCB i EMC de la font d’alimentació

Parlant del difícil problema de l’alimentació dels interruptors, PCB cloth plate problems is not very difficult, but if want to cloth up a refined PCB must be one of the difficulties in switching power supply (PCB design is not good, may cause no matter how to debug parameter debugging cloth out of the situation, so not scaremongering) when reason was the PCB board consideration or a lot of, such as: Rendiment elèctric, ruta de procés, requisits de seguretat, impacte CEM, etc .; Entre els factors a tenir en compte, l’electricitat és el més bàsic, però el CEM és el més difícil d’entendre i el coll d’ampolla de molts projectes rau en el CEM. El següent de 22 indicacions per compartir la placa PCB i EMC.

1, el circuit madur pot ser un circuit EMI de disseny de PCB tranquil·lament

Es pot imaginar l’impacte del circuit anterior a l’EMC, els filtres d’entrada són aquí; Lightning-proof pressure sensitivity; Resistència R102 per evitar el corrent de xoc (amb relé per reduir la pèrdua); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; Hi ha fusibles que afecten el tauler de seguretat; Cadascun d’aquests dispositius té una importància vital i s’ha d’agrair amb cura la funció i l’acció de cada dispositiu. The EMC severity level should be considered when designing the circuit, such as the number of filters to be set, the number and location of the y-capacitor quantity. The choice of pressure-sensitive size and quantity is closely related to our requirements for EMC. Welcome to discuss the seemingly simple EMI circuit that actually contains profound truths for each component.

2. Circuit i CEM: (la topologia principal flyback més familiar, vegeu quines parts clau del circuit contenen mecanisme CEM)

The circled parts in the circuit in the figure above are very important for EMC (note that the green part is not), such as radiation. It is known that electromagnetic field radiation is spatial, but the basic principle is the change of magnetic flux, which involves the effective cross-sectional area of magnetic field, namely the corresponding loop in the circuit. The electric current can produce a magnetic field, which is stable and cannot be converted into an electric field. Però un corrent elèctric canviant produeix un camp magnètic canviant i un camp magnètic canviant pot produir un camp elèctric (de fet, aquesta és la famosa equació de Maxwell i estic fent servir un llenguatge senzill), i un camp elèctric canviant també pot produir un camp magnètic. camp. Així que assegureu-vos de prestar atenció als llocs on hi ha estats on / off, aquesta és una de les fonts de l’EMC i aquesta és una de les fonts de l’EMC. For example, the dotted line loop in the circuit is the opening and closing loop of the switch tube. Not only the switching speed can be adjusted during the design of the circuit, but also the area of the wiring loop of the layout board has an important influence on EMC! Els altres dos bucles són bucles d’absorció i bucles rectificadors, primer entenem per endavant i després parlem.

3. Associació entre disseny de PCB i EMC

1.PCB loop has a very important influence on EMC, such as flyback main power loop. If it is too large, the radiation will be poor.

2. Filter wiring effect, filter is used to filter out interference, but if PCB wiring is not good, filter may lose the effect it should have.

3. La part de l’estructura, la posada a terra del disseny del radiador no és bona, afectarà la posada a terra de la versió blindada;

4. Si la part sensible es troba massa a prop de la font d’interferència, com ara el circuit EMI i el tub de commutació, inevitablement conduirà a una EMC pobra i es necessitarà una àrea d’aïllament clara.

5. Cablatge del bucle d’absorció de RC.

6.Y capacitor grounding and wiring, and the position of Y capacitor is also critical!

Parlaré d’això i en parlaré més, però us donaré un avantatge.

Here’s a quick example:

Com es mostra al quadre de punts de la figura anterior, el cablejat del pin del condensador X ha estat sagnat. Podeu aprendre a fer que el cablejat del pin del condensador sigui extern (mitjançant el cablejat actual de compressió). D’aquesta manera, l’efecte filtrant del condensador X pot assolir el millor estat.

4. Preparació per al disseny de PCB: (si esteu completament preparats, el disseny pot ser constant pas a pas per evitar que el disseny es bolqui i comenci de nou)

There are roughly the following aspects, are their own design process to consider, all the content has nothing to do with other tutorials, are just their own experience summary.

1. Appearance structure size, including positioning hole, air channel flow direction, input and output socket, need to match with the customer system, also need to communicate with the customer assembly problems, height limit and so on.

2. Safety certification, products do what kind of certification, where do the basic insulation creepage distance to leave enough, where do strengthen the insulation to leave enough distance or slot.

3. Packaging design: there is no special period, such as preparation for customized packaging.

4. Selecció de ruta de procés: selecció de doble panell d’un sol panell o tauler de diverses capes, segons el diagrama esquemàtic i la mida, el cost i altres avaluacions completes del diagrama.

5. Other special requirements of customers.

The structure and process will be relatively more flexible, safety regulations or relatively fixed part, what certification to do, what safety standards, of course, there are some safety regulations are common in many standards, but there are also some special products such as medical treatment will be more stringent.

For the new entry engineer friends are not dazzled;

Next list some general products general, the following is summarized for IEC60065 specific cloth requirements, for safety needs to keep in mind, encounter specific products will be targeted processing:

1. La distància del coixinet de fusible d’entrada és superior a 3.0 mm, tal com requereixen les normatives de seguretat, i la placa real és de 3.5 mm (simplement, la distància d’escapament del fusible és de 3.5 mm abans i 3.0 mm després).

2. Before and after the rectifier bridge, the safety requirements are 2.0MM, and the plate layout is 2.5MM.

3. After rectification, safety regulations generally do not require, but the distance between high and low voltage is left according to the actual voltage, and 400V high voltage is left above 2.0mm.

4. Les normes de seguretat per a la primera etapa requereixen 6.4 mm (espai elèctric) i la distància de fluïdesa ha de ser de 7.6 mm. (Tingueu en compte que això està relacionat amb el voltatge d’entrada real, cal que consulteu la taula per fer càlculs específics, només les dades proporcionades com a referència, depenent de la situació real)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; La marca L, N, la marca INPUT AC INPUT, la marca d’advertència de fusibles, etc., han d’estar clarament marcades;

It is reiterated that the actual safety distance is related to the actual input voltage and the working environment, so it is necessary to refer to the table for specific calculation. The data provided is for reference only and shall prevail in the actual situation.

5. Consider other factors for PCB design safety

1. Understand what certification their products do and what product categories they belong to. For example, medical treatment, communication, electricity, TV and so on are different, but there are also many similarities.

2. A la normativa de seguretat, enteneu les característiques d’aïllament del lloc proper amb la placa PCB, quin lloc és aïllament bàsic, quin lloc és aïllament reforçat, la distància d’aïllament estàndard diferent no és la mateixa. El millor és comprovar els estàndards i es pot calcular la distància elèctrica i la distància de fluència.

3. Focus on the safety devices of the product, such as the relationship between the magnetism of the transformer and the original side;

4. Radiator and surrounding distance problem, radiator insulation is not the same as the ground is not the same, the ground is cold, hot insulation is the same cloth.

5. Special attention should be paid to the distance of insurance, requiring the strictest place. The distance between front and rear of the fuse is consistent.

6. Relació entre la capacitat Y i el corrent de fuita i el corrent de contacte.

I així successivament, explicarà detalladament com deixar la distància, com fer els requisits de seguretat.

6, disseny de PCB de disseny de subministrament d’energia

1. Primer mesureu la mida del PCB i el nombre de components, per tal d’aconseguir una bona densitat, o una densitat escassa serà lletja.

2. Modularitzeu el circuit, agafeu els dispositius principals com a centre i col·loqueu primer els dispositius clau.

3. El dispositiu és anti-posicionament vertical o horitzontal, un és preciós, l’altre és convenient per a un endoll, les circumstàncies especials es poden inclinar.

4. Take cabling into consideration and arrange the layout in the most reasonable position for subsequent cabling.

5. Reduïu l’àrea del bucle tant com sigui possible durant el disseny. Els quatre bucles s’explicaran amb detall més endavant.

Do the above points, of course, flexible use, more reasonable layout will be born soon.

El següent és el primer PCB verge que vaig dibuixar, fa molts anys, era molt difícil d’acabar; pot haver-hi un petit problema al mig, però val la pena aprendre el disseny general:

In this figure, the power density is still relatively high. The control part of LLC, the auxiliary source part and the BUCK circuit driver (high-power multi-channel output) part are on the small board, which is not taken out. Let’s take a look at the layout characteristics of the main power:

1. Els terminals d’entrada i sortida són fixos i no es poden moure. El tauler és rectangular.

Aquí el disseny és de baix a dalt, d’esquerra a dreta, i la dissipació de calor depèn de la capa.

2. El circuit EMI encara té una direcció de flux clara, cosa que és molt important, en cas contrari no és bonic i dolent per a EMC.

3. The position of large capacitor should consider PFC loop and LLC main power loop as far as possible;

4. The current of the side side is relatively large. In order to run the current and dissipate the heat of the rectifier tube, this layout is adopted. La capa superior d’alta potència generalment és negativa i la capa inferior és positiva.

Each board has its own characteristics, of course, also has its own difficulties, how to reasonably solve the key, we can understand the layout of reasonable selection of meaning?

7. Valoració dels exemples de PCB

I think it is a good place to do it. Of course, there will always be defects, which can also be pointed out. It is not easy for a single panel to be so compact, so you can use this board to learn and discuss! Darrere també hi haurà que aquest tauler expliqui l’aprenentatge, primer ens agrada.

8. Comprensió dels quatre bucles del disseny de PCB: (el requisit bàsic del disseny del PCB és la petita àrea dels quatre bucles)

A més, també és molt important el bucle d’absorció (absorció RCD, absorció RC del tub MOS i absorció RC del tub rectificador), que també és el bucle que genera radiació d’alta freqüència. Si teniu cap pregunta sobre la figura anterior, podeu parlar-ne. No tenim por de cap pregunta.

9. Punt calent de disseny de PCB (punt potencial flotant) i fil de terra:

Matèries que necessiten atenció:

1. Pay special attention to hot spots (high-frequency switching points), which are high-frequency radiation points. Cable layout has a great impact on EMC.

2. El bucle format per punts calents és petit i el cablejat és curt i el cablejat no és el més gros possible, però sempre que el corrent sigui suficient.

3. El cable de terra s’ha de posar a terra en un sol punt. Terra de potència principal i terra de senyal separada, la terra de mostreig va per separat.

4. Cal connectar la terra del radiador a la terra principal.