Ανάλυση σχεδιασμού PCB και ηλεκτρομαγνητικής τροφοδοσίας

Μιλώντας για το δύσκολο πρόβλημα της τροφοδοσίας διακοπτών, 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: Ηλεκτρική απόδοση, διαδρομή διαδικασίας, απαιτήσεις ασφάλειας, κρούση EMC κ.λπ. Μεταξύ των παραγόντων που πρέπει να ληφθούν υπόψη, το ηλεκτρικό είναι το πιο βασικό, αλλά το EMC είναι το πιο δύσκολο να κατανοηθεί και το εμπόδιο πολλών έργων βρίσκεται στο EMC. Τα παρακάτω από 22 κατευθύνσεις για κοινή χρήση της πλακέτας PCB και του EMC.

1, ώριμο κύκλωμα μπορεί να είναι χαλαρό κύκλωμα σχεδιασμού PCB EMI

Η επίδραση του παραπάνω κυκλώματος στο EMC μπορεί να φανταστεί, τα φίλτρα εισόδου είναι εδώ. Lightning-proof pressure sensitivity; Αντίσταση R102 για την αποφυγή ρεύματος κλονισμού (με ρελέ για μείωση της απώλειας). Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; There are fuses affecting the safety board; Κάθε μία από αυτές τις συσκευές είναι ζωτικής σημασίας και η λειτουργία και η δράση κάθε συσκευής πρέπει να εκτιμηθούν προσεκτικά. 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. Κύκλωμα και EMC: (η πιο γνωστή κύρια τοπολογία flyback, δείτε ποια βασικά μέρη του κυκλώματος περιέχουν μηχανισμό EMC)

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. Αλλά ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό ρεύμα παράγει ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο και ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο μπορεί να παράγει ένα ηλεκτρικό πεδίο (στην πραγματικότητα, αυτή είναι η περίφημη εξίσωση Maxwell και χρησιμοποιώ απλή γλώσσα) και ένα μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο μπορεί επίσης να παράγει ένα μαγνητικό πεδίο. Φροντίστε λοιπόν να δώσετε προσοχή στα μέρη όπου υπάρχουν καταστάσεις ενεργοποίησης/απενεργοποίησης, αυτή είναι μία από τις πηγές του EMC και αυτή είναι μία από τις πηγές του 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! Οι άλλοι δύο βρόχοι είναι βρόχοι απορρόφησης και βρόχοι διόρθωσης, κατανοήστε πρώτα εκ των προτέρων και μετά μιλήστε!

3. Συσχέτιση μεταξύ σχεδιασμού PCB και 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. The structure part, the radiator design grounding is not good will affect the grounding of the shielded version;

4. Εάν το ευαίσθητο τμήμα είναι πολύ κοντά στην πηγή παρεμβολών, όπως το κύκλωμα EMI και ο σωλήνας διακόπτη, θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε κακό EMC και απαιτείται μια σαφής περιοχή απομόνωσης.

5. Καλωδίωση βρόχου απορρόφησης RC.

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.

Ακολουθεί ένα γρήγορο παράδειγμα:

Όπως φαίνεται στο κουτί με διάστικτα στο παραπάνω σχήμα, η καλωδίωση της ακίδας του πυκνωτή Χ έχει εσοχή. Μπορείτε να μάθετε πώς να κάνετε εξωτερική την καλωδίωση του πείρου πυκνωτή (χρησιμοποιώντας την καλωδίωση ρεύματος συμπίεσης). Με αυτόν τον τρόπο, το φαινόμενο φιλτραρίσματος του πυκνωτή Χ μπορεί να φτάσει στην καλύτερη κατάσταση.

4. Προετοιμασία για σχεδιασμό PCB: (εάν είστε πλήρως προετοιμασμένοι, ο σχεδιασμός μπορεί να είναι σταθερός βήμα προς βήμα για να αποφύγετε την ανατροπή και την εκκίνηση του σχεδίου ξανά)

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. Επιλογή διαδρομής διεργασίας: επιλογή διπλού πίνακα μονής επιτροπής ή πίνακας πολλαπλών στρωμάτων, σύμφωνα με το σχηματικό διάγραμμα και το μέγεθος του πίνακα, το κόστος και άλλη ολοκληρωμένη αξιολόγηση.

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. Η απόσταση της ασφάλειας εισόδου είναι μεγαλύτερη από 3.0 mm όπως απαιτείται από τους κανονισμούς ασφαλείας και η πραγματική πλάκα είναι 3.5 mm (με απλά λόγια, η απόσταση ερπυσμού της ασφάλειας είναι 3.5 mm πριν και 3.0 mm μετά).

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. Οι κανονισμοί ασφαλείας για το πρώτο στάδιο απαιτούν 6.4mm (ηλεκτρικό κενό) και η απόσταση ερπυσμού πρέπει να είναι 7.6mm. (Σημειώστε ότι αυτό σχετίζεται με την πραγματική τάση εισόδου, πρέπει να ανατρέξετε στον πίνακα για συγκεκριμένο υπολογισμό, τα δεδομένα που παρέχονται μόνο για αναφορά, ανάλογα με την πραγματική κατάσταση)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; Το σήμα L, N, το σήμα INPUT AC INPUT, το προειδοποιητικό σήμα ασφάλειας και ούτω καθεξής πρέπει να φέρουν ευκρινή σήμανση.

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. Στους κανονισμούς ασφαλείας, κατανοήστε τα χαρακτηριστικά μόνωσης του κλειστού χώρου με πλακέτα PCB, ποια θέση είναι βασική μόνωση, ποια θέση είναι ενισχυμένη μόνωση, διαφορετική τυπική απόσταση μόνωσης δεν είναι η ίδια. Είναι καλύτερο να ελέγχετε τα πρότυπα και μπορείτε να υπολογίσετε την ηλεκτρική απόσταση, την απόσταση ερπυσμού.

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. Σχέση μεταξύ χωρητικότητας Υ και ρεύματος διαρροής και ρεύματος επαφής.

Και ούτω καθεξής, θα εξηγήσει λεπτομερώς πώς να αφήσετε την απόσταση, πώς να κάνετε απαιτήσεις ασφάλειας.

6, σχεδιασμός PCB της διάταξης τροφοδοσίας

1. Πρώτα μετρήστε το μέγεθος του PCB και τον αριθμό των εξαρτημάτων, έτσι ώστε να επιτευχθεί μια καλή πυκνότητα ή ένα πυκνό, αραιό θα είναι άσχημο.

2. Διαμορφώστε το κύκλωμα, πάρτε τις κεντρικές συσκευές ως κέντρο και τοποθετήστε πρώτα τις βασικές συσκευές.

3. Η συσκευή είναι κατακόρυφη ή οριζόντια κατά της τοποθέτησης, η μία είναι όμορφη, η άλλη είναι η βολική λειτουργία plug-in, ειδικές συνθήκες μπορούν να εξετάσουν την κλίση.

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

5. Μειώστε την περιοχή του βρόχου όσο το δυνατόν περισσότερο κατά τη διάταξη. Οι τέσσερις βρόχοι θα εξηγηθούν λεπτομερώς αργότερα.

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

Το παρακάτω είναι το πρώτο παρθένο PCB που σχεδίασα, πριν από πολλά χρόνια, ήταν πολύ δύσκολο να τελειώσω, μπορεί να υπάρχει ένα μικρό πρόβλημα στη μέση, αλλά αξίζει να μάθετε τη γενική διάταξη:

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. Οι ακροδέκτες εισόδου και εξόδου είναι σταθεροί και δεν μπορούν να μετακινηθούν. Ο πίνακας είναι ορθογώνιος.

Εδώ η διάταξη είναι από κάτω προς τα πάνω, από αριστερά προς τα δεξιά και η διάχυση της θερμότητας εξαρτάται από το κέλυφος.

2. Το κύκλωμα EMI εξακολουθεί να είναι σαφής κατεύθυνση ροής, η οποία είναι πολύ σημαντική, διαφορετικά δεν είναι όμορφο και κακό για το 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. Το ανώτερο στρώμα υψηλής ισχύος είναι γενικά αρνητικό και το κάτω στρώμα θετικό.

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. Εκτίμηση παραδειγμάτων PCB

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)

In addition, the absorption loop (RCD absorption, RC absorption of MOS tube and RC absorption of rectifier tube) is also very important, which is also the loop that generates high frequency radiation. If you have any questions about the above figure, you are welcome to discuss them. We are not afraid of any questions.

9. Ζεστό σημείο σχεδίασης PCB (πλωτό δυναμικό σημείο) και καλώδιο γείωσης:

Θέματα που χρήζουν προσοχής:

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. Ο βρόχος που σχηματίζεται από τα καυτά σημεία είναι μικρός και η καλωδίωση είναι σύντομη και η καλωδίωση δεν είναι όσο το δυνατόν πιο παχιά, αλλά όσο το ρεύμα είναι αρκετό.

3. The ground cable must be grounded at a single point. Η κύρια γείωση ισχύος και η γείωση σήματος χωρίζονται, η γείωση δειγματοληψίας διαχωρίζεται ξεχωριστά.

4. Η γείωση του ψυγείου πρέπει να συνδεθεί με την κύρια γείωση ισχύος.