PCB-Design

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, was zu einer instabilen Arbeit des Netzteils führt. Das Folgende ist eine Analyse der Dinge, die bei jedem Schritt beachtet werden müssen.

Vom Schaltplan zum PCB-Designprozess

Komponentenparameter einrichten – > Eingabeprinzip Netzliste – > Einstellung der Designparameter – > Manuelles Layout – > Manuelle Verkabelung – > Design validieren – > Überprüfung – & gt; CAM-Ausgang.

Parametereinstellungen

Der Abstand zwischen benachbarten Drähten muss die Anforderungen an die elektrische Sicherheit erfüllen und aus Gründen der Bedienungs- und Herstellungsfreundlichkeit sollte der Abstand so groß wie möglich sein. The minimum spacing should be suitable for the voltage at least. When the wiring density is low, the spacing of signal lines can be appropriately increased. For the signal lines with high and low level disparity, the spacing should be as short as possible and the spacing should be increased.

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 Bearbeitung zu vermeiden. Wenn der mit dem Pad verbundene Draht relativ dünn ist, wird die Verbindung zwischen dem Pad und dem Draht tropfenförmig gestaltet. Der Vorteil ist, dass sich das Pad nicht leicht abziehen lässt, aber der Draht und das Pad nicht leicht zu trennen sind.

Component layout

Practice has proved that even if the circuit schematic design is correct and the printed circuit board design is improper, the reliability of electronic equipment will be adversely affected.

For example, if two thin parallel lines of a printed board are close together, there will be a delay in the signal waveform, resulting in reflected noise at the end of the transmission line. Die durch die Stromversorgung und das Erdungskabel verursachten Störungen beeinträchtigen die Leistung des Produkts. Daher sollte beim Design der Leiterplatte auf die richtige Methode geachtet werden.

Jedes Schaltnetzteil hat vier Stromschleifen:

① Ac circuit of power switch

② Ausgangsgleichrichter AC-Schaltung

Stromschleife der Eingangssignalquelle

④ Ausgangslaststromschleife Eingangsschleife

Durch das Aufladen des Eingangskondensators mit einem ungefähren Gleichstrom spielt der Siebkondensator hauptsächlich eine Rolle als breitbandiger Energiespeicher. In ähnlicher Weise werden Ausgangsfilterkondensatoren verwendet, um Hochfrequenzenergie vom Ausgangsgleichrichter zu speichern, während Gleichstromenergie aus der Ausgangslastschleife eliminiert wird.

Daher sind die Verdrahtungsanschlüsse der Eingangs- und Ausgangsfilterkondensatoren sehr wichtig. Die Eingangs- und Ausgangsstromschleifen dürfen nur über die Anschlussklemmen des Filterkondensators an die Stromversorgung angeschlossen werden. Wenn die Verbindung zwischen der Eingangs-/Ausgangsschaltung und der Leistungsschalter-/Gleichrichterschaltung nicht direkt mit dem Anschluss des Kondensators verbunden werden kann, fließt Wechselstrom durch den Eingangs- oder Ausgangsfilterkondensator und strahlt in die Umgebung ab.

Die Wechselstromkreise des Stromversorgungsschalters und des Gleichrichters enthalten trapezförmige Ströme mit hoher Amplitude, die einen hohen harmonischen Anteil und eine Frequenz haben, die viel höher ist als die Grundfrequenz des Schalters. Die Spitzenamplitude kann bis zum 5-fachen des kontinuierlichen Eingangs-/Ausgangs-Gleichstroms betragen. Die Übergangszeit beträgt normalerweise etwa 50 ns.

Die beiden Stromkreise erzeugen am wahrscheinlichsten elektromagnetische Störungen, daher muss die andere gedruckte Verdrahtung in der Stromquelle vor diesen Wechselstromkreisen stofflich sein zueinander, passen Sie den Strompfad zwischen den Elementpositionen so kurz wie möglich an.

Der beste Weg, das Schaltnetzteil-Layout festzulegen, ähnelt seinem elektrischen Design, der beste Designprozess ist wie folgt:

① Transformator platzieren

② Entwerfen Sie die Stromschleife des Leistungsschalters

③ Entwerfen Sie die Stromschleife des Ausgangsgleichrichters

④ Der Steuerstromkreis, der mit dem Wechselstromversorgungsstromkreis verbunden ist

Verdrahtung

Das Schaltnetzteil enthält ein Hochfrequenzsignal und jede gedruckte Leitung auf der Leiterplatte kann als Antenne dienen. Die Länge und Breite der gedruckten Leitung beeinflusst ihre Impedanz und induktive Reaktanz und beeinflusst somit den Frequenzgang. Sogar gedruckte Leitungen, die Gleichstromsignale durchlaufen, können mit HF-Signalen von benachbarten gedruckten Leitungen gekoppelt werden und Schaltungsprobleme verursachen (oder sogar Störsignale wieder abstrahlen).

Alle wechselstromdurchflossenen gedruckten Leitungen sollten daher möglichst kurz und breit ausgeführt werden, dh alle an gedruckten Leitungen und an andere Stromleitungen angeschlossenen Bauteile müssen dicht beieinander angeordnet werden.

Die Länge der gedruckten Leitung ist direkt 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 der gedruckten Linie kann elektromagnetische Wellen senden und empfangen und desto mehr HF-Energie kann sie ausstrahlen.

Je nach Größe des Leiterplattenstroms, um die Breite der Stromleitung so weit wie möglich zu erhöhen, den Widerstand der Schleife zu reduzieren. Stellen Sie gleichzeitig die Stromleitung, die Erdungsleitung und die Stromrichtung konsistent her, um die Rauschunterdrückung zu verbessern.

Die Erdung ist der untere Zweig von vier Stromkreisen eines Schaltnetzteils, die als gemeinsamer Bezugspunkt der Schaltung eine sehr wichtige Rolle spielt und eine wichtige Methode zur Kontrolle von Störungen ist. Berücksichtigen Sie daher die Erdungskabel im Layout sorgfältig. Das Vermischen von Erdungskabeln kann zu einer instabilen Stromversorgung führen.

aus der Ferne überprüfen

Das Verdrahtungsdesign ist abgeschlossen, es ist notwendig, sorgfältig zu überprüfen, ob das Verdrahtungsdesign von den Designern den Regeln entspricht. Linie und Element-Bond-Pad, die Linie und kommunizierende Poren, Element-Bond-Pad und kommunizierende Poren, Durchgangsloch und der Abstand zwischen den Durchgangslöchern ist angemessen, ob die Produktionsanforderungen zu erfüllen.

Ob die Breite des Netzkabels und des Erdungskabels angemessen ist und ob in der Leiterplatte Platz für die Erweiterung des Erdungskabels vorhanden ist. Hinweis: Einige Fehler können ignoriert werden, z. B. ist ein Teil der Outline einiger Verbinder außerhalb des Platinenrahmens platziert, so dass es falsch ist, den Abstand zu überprüfen; Darüber hinaus ist es nach jeder Änderung der Verdrahtung und des Lochs erforderlich, Kupfer einmal neu zu beschichten.

Überprüfung gemäß der „PCB-Checkliste“, einschließlich Designregeln, Schichtdefinition, Linienbreite, Abstände, Pads, Locheinstellungen, aber auch die Überprüfung der Rationalität von Gerätelayout, Stromversorgung, Erdung der Netzwerkverkabelung, Hochgeschwindigkeitstakt Netzwerkverkabelung und -abschirmung, Platzierung und Anschluss von Entkopplungskondensatoren.

Design-Ausgabe

Hinweise für Ausgabelicht-Zeichnungsdateien:

(1) Ausgabeschicht Verdrahtungsschicht (unten), Siebdruckschicht (einschließlich oberer Siebdruck, unterer Siebdruck), Schweißschicht (untere Schweißung), Bohrschicht (unten), zusätzlich zum Generieren der Bohrdatei (NC Drill)

② Wenn Sie die Ebene der Siebdruckebene einstellen, wählen Sie nicht den Teiletyp, sondern wählen Sie Umriss, Text und Linie der oberen (unten) und Siebdruckebene

③ Wenn Sie die Ebene jeder Ebene festlegen, wählen Sie Board Outline. Wenn Sie die Ebene der Siebdruckebene einstellen, wählen Sie nicht den Teiletyp und wählen Sie die Kontur und den Text der oberen (unten) und Siebdruckebene.