Jak udělat návrh PCB spínaného zdroje?

V jakémkoli designu spínacího zdroje je fyzický design PCB deska je poslední odkaz. Pokud je metoda návrhu nesprávná, může deska plošných spojů vyzařovat příliš mnoho elektromagnetického rušení a způsobit nestabilní provoz napájecího zdroje. Následují záležitosti, kterým je třeba věnovat pozornost při analýze každého kroku.

ipcb

1. Návrh toku od schématu k PCB

Stanovte parametry komponentu – „princip vstupu netlist –“ nastavení parametrů návrhu – „manuální rozložení-“ruční zapojení –“ návrh ověření – „přezkoumání –“ CAM výstup.

2. Nastavení parametrů

Vzdálenost mezi sousedními vodiči musí splňovat požadavky na elektrickou bezpečnost a pro usnadnění provozu a výroby by tato vzdálenost měla být co největší. Minimální vzdálenost musí být alespoň vhodná k unesení

Napětí

Když je hustota vodičů nízká, lze rozteč signálních vedení vhodně zvětšit. U signálových vedení s vysokou a nízkou úrovní by měl být rozestup co nejkratší a rozestup by měl být zvětšen. Obecně je rozteč kabeláže nastavena na 8mil. Vzdálenost mezi okrajem vnitřního otvoru podložky a okrajem desky s plošnými spoji by měla být větší než 1 mm, což může zabránit vadám podložky při zpracování. Když jsou spoje připojené k destičkám tenké, spojení mezi destičkami a destičkami by mělo být navrženo do tvaru kapky. Výhodou toho je, že podložky nelze snadno sloupnout, ale stopy a podložky nelze snadno odpojit.

3. Rozložení komponent

Praxe ukázala, že dokonce

Obvod

Schematický návrh je správný a deska s plošnými spoji není správně navržena.

elektronický

Spolehlivost zařízení je nepříznivě ovlivněna. Pokud jsou například dvě tenké paralelní čáry desky s plošnými spoji blízko u sebe, tvar vlny signálu se zpozdí a na terminálu přenosové linky se vytvoří odražený šum. Výkon klesá, takže při navrhování desky s plošnými spoji byste měli věnovat pozornost přijetí správné metody. Každý spínaný zdroj má čtyři proudy

Smyčka:

Síťový vypínač AC obvod

Výstupní obvod střídavého usměrňovače

Proudová smyčka zdroje vstupního signálu

Výstupní smyčka proudové smyčky vstupní smyčky

Na vstup veďte přibližně stejnosměrný proud

kapacitní

Pro nabíjení funguje filtrační kondenzátor hlavně jako širokopásmový zásobník energie; obdobně se výstupní filtrační kondenzátor používá také k ukládání vysokofrekvenční energie z výstupního usměrňovače a současně k eliminaci stejnosměrné energie výstupní zatěžovací smyčky. Proto jsou vývody vstupních a výstupních filtračních kondenzátorů velmi důležité. Vstupní a výstupní proudové smyčky by měly být připojeny k napájení pouze ze svorek filtračního kondenzátoru; pokud spojení mezi vstupní/výstupní smyčkou a smyčkou vypínače/usměrňovače nelze připojit ke kondenzátoru Svorka je přímo připojena a střídavá energie bude vyzařována do okolí vstupním nebo výstupním filtračním kondenzátorem.

Střídavý obvod vypínače a střídavý obvod usměrňovače obsahují lichoběžníkové proudy s vysokou amplitudou. Harmonické složky těchto proudů jsou velmi vysoké. Frekvence je mnohem vyšší než základní frekvence spínače. Špičková amplituda může dosahovat až 5násobku amplitudy kontinuálního vstupního/výstupního stejnosměrného proudu. Doba přechodu je obvykle asi 50 ns. Tyto dvě smyčky jsou nejvíce náchylné k elektromagnetickému rušení, takže tyto AC smyčky musí být umístěny před ostatními tištěnými řádky v napájecím zdroji. Tři hlavní součásti každé smyčky jsou filtrační kondenzátory, výkonové spínače nebo usměrňovače,

indukčnost

transformátor

Měly by být umístěny vedle sebe, upravte polohu komponent tak, aby byla aktuální cesta mezi nimi co nejkratší.

Nejlepší způsob, jak vytvořit rozložení spínaného zdroje napájení, je podobný jeho elektrickému návrhu. Nejlepší proces návrhu je následující:

1. Umístěte transformátor

2. Navrhněte proudovou smyčku vypínače

3. Navrhněte proudovou smyčku výstupního usměrňovače

4. Řídicí obvod připojený k napájecímu obvodu střídavého proudu

Navrhněte vstupní proudovou smyčku a vstup

filtrovat

Při návrhu výstupní zatěžovací smyčky a výstupního filtru podle funkční jednotky obvodu musí být při rozmístění všech součástí obvodu dodrženy následující zásady:

První věc, kterou je třeba zvážit, je velikost PCB. Když je velikost desky plošných spojů příliš velká, tištěné čáry budou dlouhé, zvýší se impedance, sníží se protihluková schopnost a zvýší se náklady; pokud je velikost desky plošných spojů příliš malá, odvod tepla nebude dobrý a sousední linky budou snadno narušeny. Nejlepší tvar desky plošných spojů je obdélníkový s poměrem stran 3:2 nebo 4:3. Součásti umístěné na okraji obvodové desky nejsou obecně vzdáleny méně než 2 mm od okraje obvodové desky. Při umisťování součástek zvažte budoucí pájení, ne příliš husté Vezměte jádro každého funkčního obvodu jako střed a rozložte ho kolem. Součástky by měly být rovnoměrně, úhledně a kompaktně uspořádány na DPS, minimalizovat a zkracovat přívody a spoje mezi součástkami a oddělovací kondenzátor by měl být co nejblíže VCC zařízení. Obvody, které pracují na vysokých frekvencích, by měly brát v úvahu komponenty. Parametry distribuce. Obecně by měl být obvod uspořádán pokud možno paralelně. Tímto způsobem je nejen krásný, ale také se snadno instaluje a páje a snadno se vyrábí ve velkém. Uspořádejte polohu každé jednotky funkčního obvodu podle toku obvodu tak, aby bylo uspořádání vhodné pro tok signálu a signál byl co nejkonzistentnější. První zásadou rozmístění je zajištění elektroinstalace elektroinstalace. Při přemisťování zařízení dbejte na připojení létajících vodičů a spojujte připojená zařízení tak, aby se co nejvíce zmenšila plocha smyčky pro potlačení radiačního rušení spínaného zdroje.

4. Zapojení

Spínaný zdroj obsahuje vysokofrekvenční signály. Jakákoli tištěná linka na PCB může fungovat jako anténa. Délka a šířka tištěné čáry ovlivní její impedanci a indukčnost, a tím ovlivní frekvenční odezvu. Dokonce i tištěné linky, které propouštějí stejnosměrné signály, se mohou spojit s vysokofrekvenčními signály ze sousedních tištěných linek a způsobit problémy s obvody (dokonce opět vyzařovat rušivé signály). Proto by všechny tištěné linky, které procházejí střídavým proudem, měly být navrženy tak, aby byly co nejkratší a nejširší, což znamená, že všechny komponenty připojené k tištěným linkám a dalším napájecím linkám musí být umístěny velmi blízko.

Délka tištěné čáry je úměrná její indukčnosti a impedanci a šířka je nepřímo úměrná indukčnosti a impedanci tištěné čáry. Délka odráží vlnovou délku odezvy tištěné čáry. Čím delší je délka, tím nižší je frekvence, na které může tištěný řádek vysílat a přijímat elektromagnetické vlny a může vyzařovat více radiofrekvenční energie. Podle velikosti proudu desky s plošnými spoji zkuste zvětšit šířku elektrického vedení, abyste snížili odpor smyčky. Současně zajistěte, aby byl směr elektrického vedení a zemního vedení konzistentní se směrem proudu, což pomáhá zvýšit protihlukovou schopnost. Zemnění je spodní větev čtyř proudových smyček spínaného zdroje. Hraje důležitou roli jako společný referenční bod pro obvod a je to důležitá metoda kontroly rušení. Umístění zemnícího vodiče by proto mělo být v rozvržení pečlivě zváženo. Míchání různých uzemnění způsobí nestabilní provoz napájecího zdroje.