Analyse des PCB-Designs und der EMV der Stromversorgung

Apropos schwieriges Problem der Schaltnetzteile, 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: Elektrische Leistung, Prozessweg, Sicherheitsanforderungen, EMV-Auswirkungen usw.; Unter den zu berücksichtigenden Faktoren ist die Elektrik der grundlegendste, aber die EMV ist am schwierigsten zu verstehen, und der Flaschenhals vieler Projekte liegt in der EMV. Die folgenden von 22 Anweisungen, um die Leiterplatte und EMV zu teilen.

1, reife Schaltung kann gemächlich PCB-Design EMI-Schaltung sein

Die Auswirkung der obigen Schaltung auf die EMV kann man sich vorstellen, die Eingangsfilter sind hier; Lightning-proof pressure sensitivity; Widerstand R102 zur Vermeidung von Stoßströmen (mit Relais zur Reduzierung von Verlusten); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; Es gibt Sicherungen, die die Sicherheitsplatine betreffen; Jedes dieser Geräte ist von entscheidender Bedeutung, und die Funktion und Wirkung jedes Geräts sollte sorgfältig geprüft werden. 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. Schaltung und EMV: (die bekannteste Flyback-Haupttopologie, sehen Sie, welche Schlüsselteile der Schaltung EMV-Mechanismen enthalten)

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. Aber ein sich ändernder elektrischer Strom erzeugt ein sich änderndes Magnetfeld, und ein sich änderndes Magnetfeld kann ein elektrisches Feld erzeugen (tatsächlich ist dies die berühmte Maxwell-Gleichung und ich verwende Klartext), und ein sich änderndes elektrisches Feld kann auch ein magnetisches erzeugen Gebiet. Achten Sie also auf die Stellen, an denen Ein/Aus-Zustände vorhanden sind, die eine der Quellen der EMV sind, und dies ist eine der Quellen der EMV. 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! Die anderen beiden Schleifen sind Absorptionsschleifen und Gleichrichtungsschleifen, erst im Voraus verstehen und dann reden!

3. Zusammenhang zwischen PCB-Design und EMV

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. Der Strukturteil, die Erdung des Kühlerdesigns ist nicht gut, beeinflusst die Erdung der abgeschirmten Version;

4. Befindet sich der empfindliche Teil zu nahe an der Störquelle, wie z. B. dem EMI-Schaltkreis und der Schaltröhre, führt dies unweigerlich zu einer schlechten EMV, und es ist ein freier Isolationsbereich erforderlich.

5. Verdrahtung der RC-Absorptionsschleife.

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

Ich werde darüber sprechen, und ich werde noch mehr darüber sprechen, aber ich werde Ihnen einen Hinweis geben.

Hier ist ein kurzes Beispiel:

Wie im gepunkteten Kästchen in der Abbildung oben gezeigt, wurde die X-Kondensatorstiftverdrahtung eingerückt. Sie können lernen, wie Sie die Kondensatorstiftverdrahtung extern herstellen (mithilfe der Quetschstromverdrahtung). Auf diese Weise kann die Filterwirkung des X-Kondensators den besten Zustand erreichen.

4. Vorbereitung für das PCB-Design: (Wenn Sie vollständig vorbereitet sind, kann das Design Schritt für Schritt stabil sein, um ein Umkippen des Designs und einen Neustart zu vermeiden)

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. Auswahl der Prozessroute: Auswahl von Einzelplatten, Doppelplatten oder Mehrschichtplatten, je nach Schaltplan und Plattengröße, Kosten und anderer umfassender Bewertung.

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. Der Abstand des Eingangssicherungspads ist gemäß den Sicherheitsvorschriften größer als 3.0 mm, und die tatsächliche Platte beträgt 3.5 mm (einfach gesagt, die Kriechstrecke der Sicherung beträgt 3.5 mm vorher und 3.0 mm danach).

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. Die Sicherheitsvorschriften für die erste Stufe erfordern 6.4 mm (elektrischer Abstand) und die Kriechstrecke sollte 7.6 mm betragen. (Beachten Sie, dass dies mit der tatsächlichen Eingangsspannung zusammenhängt. Für eine spezifische Berechnung müssen Sie sich auf die Tabelle beziehen. Die angegebenen Daten dienen nur als Referenz, abhängig von der tatsächlichen Situation)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; L, N-Markierung, INPUT AC INPUT-Markierung, Sicherungswarnmarkierung und so weiter sollten deutlich gekennzeichnet sein;

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. Verstehen Sie, welche Zertifizierung ihre Produkte haben und zu welchen Produktkategorien sie gehören. Zum Beispiel sind medizinische Behandlung, Kommunikation, Strom, Fernsehen usw. unterschiedlich, aber es gibt auch viele Gemeinsamkeiten.

2. Verstehen Sie in den Sicherheitsvorschriften die Isolationseigenschaften des nahen Ortes mit PCB-Platine, welcher Ort eine Basisisolierung ist, welcher Ort eine verstärkte Isolierung ist, der unterschiedliche Standardisolationsabstand ist nicht gleich. Es ist am besten, Standards zu überprüfen und die elektrische Entfernung und Kriechstrecke zu berechnen.

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. Beziehung zwischen Y-Kapazität und Leckstrom und Kontaktstrom.

Und so weiter, es wird im Detail erklärt, wie man den Abstand verlässt, wie man Sicherheitsanforderungen erfüllt.

6, PCB-Design des Netzteil-Layouts

1. Messen Sie zuerst die Größe der Leiterplatte und die Anzahl der Komponenten, um eine gute Dichte zu erreichen, oder eine dichte, spärliche wird hässlich.

2. Modularisieren Sie die Schaltung, nehmen Sie die Kerngeräte als Zentrum und platzieren Sie die Schlüsselgeräte zuerst.

3. Das Gerät ist vertikal oder horizontal gegen die Positionierung, einer ist schön, der andere ist bequemer Plug-in-Betrieb, besondere Umstände können eine Neigung berücksichtigen.

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

5. Reduzieren Sie den Loop-Bereich während des Layouts so weit wie möglich. Die vier Schleifen werden später im Detail erklärt.

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

Das Folgende ist die erste jungfräuliche Leiterplatte, die ich vor vielen Jahren gezeichnet habe, es war sehr schwer zu beenden, es kann ein kleines Problem in der Mitte geben, aber das allgemeine Layout ist es wert, gelernt zu werden:

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. Eingangs- und Ausgangsklemmen sind fest und können nicht verschoben werden. Das Brett ist rechteckig.

Hier ist die Anordnung von unten nach oben, von links nach rechts und die Wärmeableitung ist abhängig von der Schale.

2.EMI-Schaltung ist immer noch eine klare Flussrichtung, was sehr wichtig ist, sonst ist sie nicht schön und schlecht für EMV.

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. Die obere Schicht mit hoher Leistung wird im Allgemeinen negativ und die untere Schicht wird positiv.

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. Würdigung von PCB-Beispielen

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. Understanding of the four loops of PCB design :(the basic requirement of PCB layout is the small area of the four loops)

Darüber hinaus ist auch die Absorptionsschleife (RCD-Absorption, RC-Absorption der MOS-Röhre und RC-Absorption der Gleichrichterröhre) sehr wichtig, die auch die Hochfrequenzstrahlung erzeugt. Wenn Sie Fragen zu der obigen Abbildung haben, können Sie diese gerne diskutieren. Wir haben keine Angst vor Fragen.

9. Hotspot des PCB-Designs (potenzialfreier Punkt) und Erdungsdraht:

Angelegenheiten, die Aufmerksamkeit benötigen:

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. Die durch Hot Spots gebildete Schleife ist klein und die Verkabelung ist kurz, und die Verkabelung ist nicht so dick wie möglich, aber solange der Strom ausreicht.

3. Das Erdungskabel muss an einem einzigen Punkt geerdet werden. Hauptstrommasse und Signalmasse getrennt, Abtastmasse getrennt.

4. Die Masse des Strahlers muss mit der Hauptstrommasse verbunden werden.