Für die Forschung und Entwicklung von Schaltnetzteilen, PCB-Design nimmt eine sehr wichtige Stellung ein. Eine schlechte Leiterplatte hat eine schlechte EMV-Leistung, ein hohes Ausgangsrauschen, eine schwache Entstörungsfähigkeit und sogar grundlegende Funktionen sind defekt.

Etwas anders als andere Hardware-PCBs haben Schaltleistungs-PCBs einige eigene Eigenschaften. In diesem Artikel werden einige der grundlegendsten Prinzipien der Leiterplattenverdrahtung für Schaltnetzteile basierend auf technischer Erfahrung kurz erläutert.

1, abstand

Bei Hochspannungsprodukten muss der Zeilenabstand berücksichtigt werden. Der Abstand, der die Anforderungen der entsprechenden Sicherheitsvorschriften erfüllen kann, ist natürlich am besten, aber oft wird bei Produkten, die keine Zertifizierung benötigen oder die Zertifizierung nicht erfüllen können, der Abstand durch Erfahrung bestimmt. Welche Abstandsbreite ist angemessen? Muss die Produktion berücksichtigen, ob die Sauberkeit der Plattenoberfläche, die Umgebungsfeuchtigkeit oder andere Verschmutzungen sichergestellt werden, warten auf einen Umstand wie.

Für den Netzeingang, selbst wenn die Platinenoberfläche garantiert sauber und versiegelt ist, ist eine MOS-Röhren-Drain-Source-Elektrode nahe 600 V, weniger als 1 mm, tatsächlich gefährlicher!

2. Bauteile am Rand der Platine

Bei Patch-Kapazität oder anderen leicht zu beschädigenden Bauteilen am Leiterplattenrand muss die Leiterplatten-Splitterrichtung bei der Platzierung berücksichtigt werden. Die Abbildung zeigt den Vergleich der Belastung der Geräte bei verschiedenen Platzierungsmethoden.

FEIGE. 1 Vergleich der Belastung des Geräts beim Spalten der Platte

Es ist zu erkennen, dass das Gerät abseits und parallel zum Rand des Splitters stehen sollte, da sonst das Bauteil durch den PCB-Splitter beschädigt werden kann.

3. Loop-Bereich

Ob Ein- oder Ausgang, Leistungsschleife oder Signalschleife, sollte möglichst klein sein. Die Leistungsschleife emittiert ein elektromagnetisches Feld, das zu schlechten EMI-Eigenschaften oder starkem Ausgangsrauschen führt; Gleichzeitig wird es wahrscheinlich eine Ausnahme verursachen, wenn es vom Kontrollring empfangen wird.

Wenn andererseits die Fläche der Leistungsschleife größer ist, nimmt auch die äquivalente parasitäre Induktivität zu, was die Drain-Rauschspitze erhöhen kann.

4. Schlüsselverkabelung

Aufgrund der Wirkung von DI/DT muss die Induktivität am dynamischen Knoten reduziert werden, da sonst ein starkes elektromagnetisches Feld erzeugt wird. Wenn Sie die Induktivität reduzieren möchten, möchten Sie im Wesentlichen die Länge der Verdrahtung reduzieren, die Aktion zur Erhöhung der Breite ist gering.

5. Signalkabel

Für den gesamten Steuerteil ist eine Verkabelung abseits des Leistungsteils zu berücksichtigen. Wenn die beiden aufgrund anderer Einschränkungen nahe beieinander liegen, sollten die Steuerleitung und die Stromleitung nicht parallel sein, da es sonst zu einem abnormalen Betrieb der Stromversorgung und einem Schlag kommen kann.

Wenn die Steuerleitung sehr lang ist, sollten außerdem zwei Hin- und Rückleitungen nahe beieinander liegen, oder die beiden Leitungen sollten auf den beiden einander zugewandten Seiten der Platine platziert werden, um die Schleifenfläche zu reduzieren und vermeiden Sie Störungen durch das elektromagnetische Feld des Leistungsteils. FEIGE. 2 veranschaulicht die richtigen und falschen Signalleitungs-Routing-Methoden zwischen A und B.

Abbildung 2 Korrekte und falsche Signalkabelführungsmethoden.

Natürlich sollte die Signalleitung die Verbindung durch Löcher minimieren!

6, Kupfer

Manchmal ist das Verlegen von Kupfer völlig unnötig und sollte sogar vermieden werden. Wenn das Kupfer groß genug wäre und seine Spannung variiert, könnte es als Antenne fungieren und elektromagnetische Wellen um es herum ausstrahlen. Auf der anderen Seite ist es leicht, Geräusche aufzunehmen.

Im Allgemeinen ist das Verlegen von Kupfer nur an statischen Knoten zulässig, wie z. B. am „Masse“-Knoten am Ausgangsende, wodurch die Ausgangskapazität effektiv erhöht und einige Rauschsignale herausgefiltert werden können.

7, kartierung,

Für eine Schaltung kann Kupfer auf einer Seite der Leiterplatte verlegt werden, die automatisch auf die Verdrahtung auf der anderen Seite der Leiterplatte abgebildet wird, um die Impedanz der Schaltung zu minimieren. Es ist, als ob eine Reihe von Hindernissen mit unterschiedlichen Impedanzwerten parallel geschaltet wären und der Strom automatisch den Weg mit der niedrigsten Impedanz zum Durchfließen wählt.

Sie können den Steuerteil der Schaltung tatsächlich auf einer Seite verdrahten und auf der anderen Seite Kupfer auf den “Masse” -Knoten legen und die beiden Seiten durch ein Loch verbinden.

8. Ausgangsgleichrichterdiode

Wenn sich die Ausgangsgleichrichterdiode in der Nähe des Ausgangs befindet, sollte sie nicht parallel zum Ausgang platziert werden. Andernfalls dringt das an der Diode erzeugte elektromagnetische Feld in die Schleife ein, die von der Leistungsabgabe und der externen Last gebildet wird, so dass das gemessene Ausgangsrauschen ansteigt.

FEIGE. 3 Richtige und falsche Platzierung der Dioden

9, Erdungskabel,

Die Verdrahtung von Erdungskabeln muss sehr sorgfältig erfolgen. Andernfalls können sich die EMS-, EMI- und andere Leistung verschlechtern. Für die „Masse“ der Schaltnetzteilplatine müssen mindestens die folgenden zwei Punkte verwendet werden: (1) Stromerde und Signalerde, sollten eine Einzelpunktverbindung sein; (2) Es sollte keine Erdungsschleife vorhanden sein.

10. Y-Kapazität

Eingang und Ausgang sind oft mit dem Y-Kondensator verbunden, manchmal kann es aus bestimmten Gründen nicht möglich sein, an der Masse des Eingangskondensators zu hängen. Denken Sie daran, dass zu diesem Zeitpunkt an einen statischen Knoten angeschlossen werden muss, z. B. an eine Hochspannungsklemme.

11, andere

Beim Entwerfen der Leiterplatte des eigentlichen Netzteils müssen möglicherweise einige andere Aspekte berücksichtigt werden, wie z Kondensator erhöhen“ und so weiter. Darüber hinaus sollte die Notwendigkeit einer Sonderbehandlung wie Kupferfolie, Abschirmung usw. in der PCB-Designphase berücksichtigt werden.

Manchmal stoßen oft eine Reihe von Prinzipien miteinander in Konflikt, um eines von ihnen zu erfüllen, kann das andere nicht erfüllen, dies ist die Notwendigkeit für Ingenieure, vorhandene Erfahrungen anzuwenden, entsprechend den tatsächlichen Projektanforderungen, die am besten geeignete Verdrahtung zu bestimmen!