So erstellen Sie das PCB-Design des Schaltnetzteils?

Bei jedem Schaltnetzteildesign ist das physikalische Design des PCB-Board ist der letzte Link. Wenn die Entwurfsmethode nicht korrekt ist, kann die Leiterplatte zu viel elektromagnetische Störungen ausstrahlen und die Stromversorgung instabil arbeiten lassen. Im Folgenden sind die Punkte aufgeführt, die bei jedem Analyseschritt beachtet werden müssen.

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1. Designfluss vom Schaltplan zur Leiterplatte

Komponentenparameter festlegen – „Eingabeprinzip-Netzliste –“ Designparametereinstellungen – „Manuelles Layout – „Manuelle Verdrahtung –“ Verifikationsdesign – „Überprüfung –“ CAM-Ausgabe.

2. Parametereinstellung

Der Abstand zwischen benachbarten Drähten muss den Anforderungen der elektrischen Sicherheit genügen können und um die Bedienung und Produktion zu erleichtern, sollte der Abstand so groß wie möglich sein. Der Mindestabstand muss mindestens tragfähig sein

Stromspannung

Wenn die Verdrahtungsdichte gering ist, kann der Abstand der Signalleitungen entsprechend vergrößert werden. Bei Signalleitungen mit hohen und niedrigen Pegeln sollte der Abstand so gering wie möglich sein und der Abstand vergrößert werden. Im Allgemeinen wird der Verdrahtungsabstand auf 8 mil eingestellt. Der Abstand zwischen dem Rand des Innenlochs des Pads und dem Rand der Leiterplatte sollte größer als 1 mm sein, um Defekte des Pads bei der Verarbeitung zu vermeiden. Wenn die mit den Pads verbundenen Leiterbahnen dünn sind, sollte die Verbindung zwischen den Pads und den Leiterbahnen tropfenförmig gestaltet werden. Dies hat den Vorteil, dass sich die Pads nicht leicht abziehen lassen, aber die Leiterbahnen und die Pads nicht so leicht abtrennen.

3. Komponentenlayout

Die Praxis hat bewiesen, dass sogar

Schaltung

Der Schaltplan ist korrekt und die Leiterplatte ist nicht richtig ausgelegt.

elektronisch

Die Zuverlässigkeit der Ausrüstung wird beeinträchtigt. Wenn beispielsweise die beiden dünnen parallelen Leitungen der Leiterplatte nahe beieinander liegen, wird die Signalwellenform verzögert und am Anschluss der Übertragungsleitung wird reflektiertes Rauschen gebildet. Die Leistung lässt nach, daher sollte beim Design der Leiterplatte auf die richtige Methode geachtet werden. Jedes Schaltnetzteil hat vier Ströme

Schleife:

Netzschalter Wechselstromkreis

Ausgangsgleichrichter AC-Schaltung

Stromschleife der Eingangssignalquelle

Ausgangslast Stromschleife Eingangsschleife

Leiten Sie einen ungefähr Gleichstrom an den Eingang

Kapazität

Zum Laden dient der Siebkondensator hauptsächlich als breitbandiger Energiespeicher; in ähnlicher Weise wird der Ausgangsfilterkondensator auch verwendet, um die hochfrequente Energie des Ausgangsgleichrichters zu speichern und gleichzeitig die Gleichstromenergie der Ausgangslastschleife zu eliminieren. Daher sind die Anschlüsse der Eingangs- und Ausgangsfilterkondensatoren sehr wichtig. Die Eingangs- und Ausgangsstromschleifen dürfen nur über die Klemmen des Filterkondensators an die Stromversorgung angeschlossen werden; wenn die Verbindung zwischen der Eingangs-/Ausgangsschleife und der Leistungsschalter-/Gleichrichterschleife nicht an den Kondensator angeschlossen werden kann Die Klemme ist direkt angeschlossen und die Wechselstromenergie wird vom Eingangs- oder Ausgangsfilterkondensator in die Umgebung abgestrahlt.

Der Wechselstromkreis des Leistungsschalters und der Wechselstromkreis des Gleichrichters enthalten Trapezströme mit hoher Amplitude. Die harmonischen Komponenten dieser Ströme sind sehr hoch. Die Frequenz ist viel größer als die Grundfrequenz des Schalters. Die Spitzenamplitude kann das 5-fache der Amplitude des kontinuierlichen Eingangs-/Ausgangs-Gleichstroms betragen. Die Übergangszeit beträgt normalerweise etwa 50 ns. Diese beiden Schleifen sind am anfälligsten für elektromagnetische Störungen, daher müssen diese Wechselstromschleifen vor den anderen gedruckten Leitungen in der Stromversorgung verlegt werden. Die drei Hauptkomponenten jeder Schleife sind Filterkondensatoren, Leistungsschalter oder Gleichrichter,

Induktivität

Transformator

Sollten nebeneinander platziert werden, passen Sie die Position der Komponenten so an, dass der Strompfad zwischen ihnen so kurz wie möglich ist.

Der beste Weg, ein Schaltnetzteil-Layout einzurichten, ist ähnlich dem elektrischen Design. Der beste Designprozess ist wie folgt:

1. Platzieren Sie den Transformator

2. Entwerfen Sie die Stromschleife des Leistungsschalters

3. Entwerfen Sie die Stromschleife des Ausgangsgleichrichters

4. Steuerstromkreis an Wechselstromkreis angeschlossen

Entwerfen Sie die Eingangsstromquellenschleife und den Eingang

Filter

Bei der Auslegung der Ausgangslastschleife und des Ausgangsfilters entsprechend der Funktionseinheit der Schaltung müssen bei der Auslegung aller Komponenten der Schaltung folgende Grundsätze eingehalten werden:

Das erste, was zu berücksichtigen ist, ist die Größe der Platine. Wenn die Leiterplattengröße zu groß ist, werden die gedruckten Leitungen lang, die Impedanz steigt, die Rauschunterdrückung nimmt ab und die Kosten steigen. Wenn die Leiterplattengröße zu klein ist, ist die Wärmeableitung nicht gut und benachbarte Leitungen werden leicht gestört. Die beste Form der Platine ist rechteckig mit einem Seitenverhältnis von 3:2 oder 4:3. Die am Rand der Platine befindlichen Bauteile sind in der Regel nicht weniger als 2 mm vom Rand der Platine entfernt. Berücksichtigen Sie beim Platzieren der Komponenten zukünftiges Löten, nicht zu dicht. Nehmen Sie die Kernkomponente jeder Funktionsschaltung als Zentrum und legen Sie sie darum herum. Die Komponenten sollten gleichmäßig, sauber und kompakt auf der Leiterplatte angeordnet sein, die Leitungen und Verbindungen zwischen den Komponenten minimieren und verkürzen und der Entkopplungskondensator sollte so nah wie möglich an der VCC des Geräts liegen. Schaltungen, die bei hohen Frequenzen arbeiten, sollten die Komponenten berücksichtigen. Die Verteilungsparameter. Generell sollte die Schaltung möglichst parallel angeordnet werden. Auf diese Weise ist es nicht nur schön, sondern auch einfach zu installieren und zu löten und einfach in Serie zu produzieren. Ordnen Sie die Position jeder funktionalen Schaltungseinheit gemäß dem Schaltungsfluss an, so dass das Layout für den Signalfluss geeignet ist und das Signal so konsistent wie möglich ist. Das erste Prinzip des Layouts besteht darin, die Verdrahtung der Verdrahtung sicherzustellen. Achten Sie beim Verschieben des Gerätes auf die Verbindung der freien Kabel und setzen Sie die angeschlossenen Geräte so zusammen, dass die Schleifenfläche so gering wie möglich ist, um die Störstrahlung des Schaltnetzteils zu unterdrücken.

4. Verkabelung

Das Schaltnetzteil enthält hochfrequente Signale. Jede gedruckte Linie auf der Leiterplatte kann als Antenne fungieren. Länge und Breite der gedruckten Leitung wirken sich auf ihre Impedanz und Induktivität aus, wodurch der Frequenzgang beeinflusst wird. Sogar gedruckte Leitungen, die Gleichstromsignale durchlassen, können mit Hochfrequenzsignalen von benachbarten gedruckten Leitungen gekoppelt werden und Schaltungsprobleme verursachen (sogar wieder Störsignale ausstrahlen). Daher sollten alle gedruckten Leitungen, die Wechselstrom durchlassen, so kurz und breit wie möglich ausgeführt werden, was bedeutet, dass alle mit den gedruckten Leitungen und anderen Stromleitungen verbundenen Komponenten sehr nahe platziert werden müssen.

Die Länge der gedruckten Leitung ist proportional zu ihrer Induktivität und Impedanz, und die Breite ist umgekehrt proportional zur Induktivität und Impedanz der gedruckten Leitung. Die Länge spiegelt die Wellenlänge der Antwort der gedruckten Linie wider. Je länger die Länge, desto niedriger die Frequenz, mit der die gedruckte Linie elektromagnetische Wellen senden und empfangen kann, und sie kann mehr Hochfrequenzenergie ausstrahlen. Versuchen Sie je nach Größe des Leiterplattenstroms die Breite der Stromleitung zu erhöhen, um den Schleifenwiderstand zu verringern. Stellen Sie gleichzeitig die Richtung der Stromleitung und der Erdungsleitung in Übereinstimmung mit der Stromrichtung, um die Rauschunterdrückung zu verbessern. Die Erdung ist der untere Zweig der vier Stromschleifen des Schaltnetzteils. Es spielt eine wichtige Rolle als gemeinsamer Bezugspunkt für die Schaltung und ist eine wichtige Methode zur Kontrolle von Störungen. Daher sollte die Platzierung des Erdungskabels im Layout sorgfältig berücksichtigt werden. Das Mischen verschiedener Erdungen führt zu einem instabilen Betrieb der Stromversorgung.