Analyse af PCB -design og EMC for strømforsyning

Apropos det vanskelige problem med switch -strømforsyning, 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: Elektrisk ydeevne, procesrute, sikkerhedskrav, EMC -påvirkning osv .; Blandt de faktorer, der skal overvejes, er elektrisk den mest basale, men EMC er den sværeste at forstå, og flaskehalsen i mange projekter ligger i EMC. Følgende fra 22 retninger til deling af printkort og EMC.

1, modent kredsløb kan være afslappet PCB -design EMI -kredsløb

Effekten af ​​ovenstående kredsløb på EMC kan forestilles, inputfiltrene er her; Lightning-proof pressure sensitivity; Modstand R102 for at forhindre stødstrøm (med relæ for at reducere tab); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; Der er sikringer, der påvirker sikkerhedskortet; Hver af disse enheder er af vital betydning, og hver enheds funktion og handling bør omhyggeligt værdsættes. 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. Kredsløb og EMC: (den mest velkendte flyback -hovedtopologi, se hvilke centrale dele af kredsløbet, der indeholder EMC -mekanisme)

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. Men en skiftende elektrisk strøm producerer et magnetfelt i forandring, og et magnetfelt i forandring kan producere et elektrisk felt (faktisk er dette den berømte Maxwell -ligning, og jeg bruger almindeligt sprog), og et ændret elektrisk felt kan også producere et magnetisk felt Mark. Så sørg for at være opmærksom på de steder, hvor der er til/fra -tilstande, det er en af ​​kilderne til EMC, og dette er en af ​​kilderne til 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! De to andre sløjfer er absorptionssløjfer og udbedrende sløjfer, først forstå på forhånd og derefter tale!

3. Sammenhæng mellem PCB -design og 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. Strukturdelen, radiatorens designjording er ikke god, vil påvirke jordingen af ​​den afskærmede version;

4. Hvis den følsomme del er for tæt på interferenskilden, såsom EMI -kredsløb og switchrør, vil det uundgåeligt føre til dårlig EMC, og et klart isoleringsområde er påkrævet.

5. Kabelføring af RC -absorptionssløjfe.

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

I’m going to talk about this, and I’m going to talk about it more, but I’m going to give you a lead.

Here’s a quick example:

Som vist i den stiplede boks i figuren ovenfor, er ledningerne til X -kondensatorbolten indrykket. Du kan lære, hvordan du laver kondensatorpinnens ledninger eksternt (ved hjælp af klemstrømledningen). På denne måde kan filtreringseffekten af ​​X -kondensator nå den bedste tilstand.

4. Forberedelse til PCB -design: (hvis du er fuldt forberedt, kan designet være trinvist trinvist for at undgå, at designet vælter og starter igen)

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. Valg af procesrute: valg af enkelt panel dobbelt panel eller flerlagsplade i henhold til det skematiske diagram og tavlestørrelse, omkostninger og anden omfattende evaluering.

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. Afstanden til indgangssikringspuden er større end 3.0 mm som krævet af sikkerhedsforskrifterne, og den faktiske plade er 3.5 mm (simpelthen er sikringens krybningsafstand 3.5 mm før og 3.0 mm efter).

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. Sikkerhedsforskrifterne for det første trin kræver 6.4 mm (elektrisk afstand), og krybningsafstanden skal være 7.6 mm. (Bemærk, at dette er relateret til den faktiske indgangsspænding, skal henvise til tabellen for specifik beregning, dataene er kun til reference, afhængigt af den faktiske situation)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; L, N mærke, INPUT AC INPUT mærke, advarselsmærke for sikring og så videre skal være tydeligt markeret;

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. I sikkerhedsforskrifterne skal du forstå isoleringsegenskaberne for det tætte sted med printkort, hvilket sted er grundisolering, hvilket sted er forstærket isolering, forskellige standardisoleringsafstand er ikke det samme. Det er bedst at kontrollere standarder og kan beregne elektrisk afstand, krybningsafstand.

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. Forholdet mellem Y kapacitans og lækstrøm og kontaktstrøm.

Og så videre vil det forklare detaljeret, hvordan man forlader afstanden, hvordan man gør sikkerhedskrav.

6, PCB design af strømforsyningslayout

1. Mål først PCB -størrelsen og antallet af komponenter for at opnå en god tæthed eller en tæt, sparsom vil være grim.

2. Modulariser kredsløbet, tag kerneenhederne som centrum, og placer nøglenhederne først.

3. Enheden er lodret eller vandret anti-positionering, den ene er smuk, den anden er praktisk plug-in betjening, særlige omstændigheder kan overveje at vippe.

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

5. Reducer sløjfeområdet så meget som muligt under layoutet. De fire sløjfer vil blive forklaret i detaljer senere.

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

Følgende er det første jomfru -print, jeg tegnede, for mange år siden var det meget svært at afslutte, der kan være et lille problem i midten, men det generelle layout er værd at lære:

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. Input og output terminaler er faste og kan ikke flyttes. Pladen er rektangulær.

Her er layoutet fra bund til top, fra venstre mod højre, og varmeafledningen er afhængig af skallen.

2.EMI kredsløb er stadig klar strømningsretning, hvilket er meget vigtigt, ellers er det ikke smukt og dårligt for 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. Det øverste lag med høj effekt går generelt negativt, og det nederste lag går positivt.

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. Vurdering af PCB -eksempler

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! Behind will also be for this board to explain learning, we first enjoy.

8. Forståelse af de fire sløjfer i PCB -design: (det grundlæggende krav til PCB -layout er det lille område af de fire sløjfer)

Derudover er absorptionssløjfen (RCD -absorption, RC -absorption af MOS -rør og RC -absorption af ensretterrør) også meget vigtig, hvilket også er sløjfen, der genererer højfrekvent stråling. Hvis du har spørgsmål til ovenstående figur, er du velkommen til at diskutere dem. Vi er ikke bange for spørgsmål.

9. PCB -design hot spot (flydende potentiale) og jordledning:

Sager, der har brug for opmærksomhed:

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. Sløjfen dannet af hot spots er lille, og ledningerne er korte, og ledningerne er ikke så tykke som muligt, men så længe strømmen er nok.

3. Jordkablet skal jordes på et enkelt punkt. Hovedstrømjord og signaljord adskilt, prøvetagningsjord går separat.

4. Radiatorens jord skal tilsluttes hovedstrømjorden.