Cómo hacer el diseño de PCB de la fuente de alimentación conmutada?

En cualquier diseño de fuente de alimentación conmutada, el diseño físico del Placa PCB es el último enlace. Si el método de diseño es inadecuado, la PCB puede irradiar demasiada interferencia electromagnética y hacer que la fuente de alimentación funcione de manera inestable. Los siguientes son los asuntos que necesitan atención en cada paso analizado.

ipcb

1. Diseño de flujo de esquemático a PCB

Establezca los parámetros de los componentes – “lista de conexiones del principio de entrada -” configuración de los parámetros de diseño – “disposición manual -“ cableado manual – ”diseño de verificación -“ revisión – ”salida CAM.

2. Configuración de parámetros

La distancia entre cables adyacentes debe poder cumplir con los requisitos de seguridad eléctrica y, para facilitar la operación y la producción, la distancia debe ser lo más amplia posible. El espaciado mínimo debe ser al menos adecuado para soportar

Voltaje

Cuando la densidad del cableado es baja, el espaciado de las líneas de señal se puede aumentar de manera apropiada. Para líneas de señal con niveles altos y bajos, el espaciado debe ser lo más corto posible y debe aumentarse el espaciado. Generalmente, el espacio de cableado se establece en 8 mil. La distancia entre el borde del orificio interior de la almohadilla y el borde de la placa impresa debe ser superior a 1 mm, lo que puede evitar los defectos de la almohadilla durante el procesamiento. Cuando las trazas conectadas a las almohadillas son delgadas, la conexión entre las almohadillas y las trazas debe diseñarse en forma de gota. La ventaja de esto es que las almohadillas no son fáciles de pelar, pero las huellas y las almohadillas no se desconectan fácilmente.

3. Disposición de los componentes

La práctica ha demostrado que incluso

Circuito

El diseño esquemático es correcto y la placa de circuito impreso no está diseñada correctamente.

Electrónico

La fiabilidad del equipo se ve afectada negativamente. Por ejemplo, si las dos líneas paralelas delgadas de la placa impresa están muy juntas, la forma de onda de la señal se retrasará y se formará ruido reflejado en el terminal de la línea de transmisión. El rendimiento cae, por lo que al diseñar la placa de circuito impreso, debe prestar atención a adoptar el método correcto. Cada fuente de alimentación conmutada tiene cuatro corrientes

Lazo:

Circuito de CA del interruptor de alimentación

Circuito de CA del rectificador de salida

Bucle de corriente de fuente de señal de entrada

Bucle de entrada de bucle de corriente de carga de salida

Pase una corriente de aproximadamente CC a la entrada

capacidad

Para la carga, el condensador de filtro funciona principalmente como almacenamiento de energía de banda ancha; de manera similar, el condensador del filtro de salida también se usa para almacenar la energía de alta frecuencia del rectificador de salida y al mismo tiempo eliminar la energía de CC del bucle de carga de salida. Por lo tanto, los terminales de los condensadores de filtro de entrada y salida son muy importantes. Los bucles de corriente de entrada y salida solo deben conectarse a la fuente de alimentación desde los terminales del condensador de filtro respectivamente; si la conexión entre el bucle de entrada / salida y el bucle del interruptor de alimentación / rectificador no se puede conectar al condensador El terminal está conectado directamente y la energía de CA será irradiada al medio ambiente por el condensador del filtro de entrada o salida.

El circuito de CA del interruptor de alimentación y el circuito de CA del rectificador contienen corrientes trapezoidales de gran amplitud. Los componentes armónicos de estas corrientes son muy altos. La frecuencia es mucho mayor que la frecuencia fundamental del interruptor. La amplitud máxima puede ser tan alta como 5 veces la amplitud de la corriente continua de entrada / salida de CC. El tiempo de transición suele ser de unos 50 ns. Estos dos bucles son los más propensos a las interferencias electromagnéticas, por lo que estos bucles de CA deben colocarse antes que las otras líneas impresas en la fuente de alimentación. Los tres componentes principales de cada bucle son condensadores de filtro, interruptores de potencia o rectificadores,

inductancia

transformador

Deben colocarse uno al lado del otro, ajuste la posición de los componentes para que la ruta actual entre ellos sea lo más corta posible.

La mejor forma de establecer un diseño de fuente de alimentación conmutada es similar a su diseño eléctrico. El mejor proceso de diseño es el siguiente:

1. Coloque el transformador

2. Diseñe el bucle de corriente del interruptor de encendido

3. Diseñe el bucle de corriente del rectificador de salida

4. Circuito de control conectado al circuito de alimentación de CA

Diseño de entrada y bucle de fuente de corriente de entrada

filtrar

Al diseñar el bucle de carga de salida y el filtro de salida de acuerdo con la unidad funcional del circuito, al diseñar todos los componentes del circuito, se deben cumplir los siguientes principios:

Lo primero a considerar es el tamaño de la PCB. Cuando el tamaño de la PCB es demasiado grande, las líneas impresas serán largas, la impedancia aumentará, la capacidad anti-ruido disminuirá y el costo aumentará; Si el tamaño de la PCB es demasiado pequeño, la disipación de calor no será buena y las líneas adyacentes se alterarán fácilmente. La mejor forma de la placa de circuito es rectangular, con una relación de aspecto de 3: 2 o 4: 3. Los componentes ubicados en el borde de la placa de circuito generalmente no están a menos de 2 mm del borde de la placa de circuito. Al colocar los componentes, considere futuras soldaduras, no demasiado densas. Tome el componente central de cada circuito funcional como centro y colóquelo alrededor. Los componentes deben estar dispuestos de manera uniforme, ordenada y compacta en la PCB, minimizar y acortar los cables y las conexiones entre los componentes, y el condensador de desacoplamiento debe estar lo más cerca posible del VCC del dispositivo. Los circuitos que funcionan a altas frecuencias deben considerar los componentes. Los parámetros de distribución. Generalmente, el circuito debe disponerse en paralelo tanto como sea posible. De esta manera, no solo es hermoso, sino también fácil de instalar y soldar, y fácil de producir en masa. Organice la posición de cada unidad de circuito funcional de acuerdo con el flujo del circuito, de modo que el diseño sea conveniente para el flujo de la señal y la señal sea lo más consistente posible. El primer principio de diseño es garantizar el cableado del cableado. Preste atención a la conexión de los cables volantes cuando mueva el dispositivo y junte los dispositivos conectados para reducir el área del bucle tanto como sea posible para suprimir la interferencia de radiación de la fuente de alimentación conmutada.

4. cableado

La fuente de alimentación conmutada contiene señales de alta frecuencia. Cualquier línea impresa en el PCB puede funcionar como antena. La longitud y el ancho de la línea impresa afectarán su impedancia e inductancia, lo que afectará a la respuesta de frecuencia. Incluso las líneas impresas que pasan señales de CC pueden acoplarse a señales de radiofrecuencia de líneas impresas adyacentes y causar problemas en el circuito (incluso irradiar señales de interferencia nuevamente). Por lo tanto, todas las líneas impresas que pasan corriente CA deben diseñarse para que sean lo más cortas y anchas posible, lo que significa que todos los componentes conectados a las líneas impresas y otras líneas eléctricas deben colocarse muy cerca.

La longitud de la línea impresa es proporcional a su inductancia e impedancia, y el ancho es inversamente proporcional a la inductancia e impedancia de la línea impresa. La longitud refleja la longitud de onda de la respuesta de la línea impresa. Cuanto mayor sea la longitud, menor será la frecuencia a la que la línea impresa puede enviar y recibir ondas electromagnéticas, y puede irradiar más energía de radiofrecuencia. De acuerdo con el tamaño de la corriente de la placa de circuito impreso, intente aumentar el ancho de la línea de alimentación para reducir la resistencia del bucle. Al mismo tiempo, haga que la dirección de la línea eléctrica y la línea de tierra sean coherentes con la dirección de la corriente, lo que ayuda a mejorar la capacidad antirruido. La conexión a tierra es la rama inferior de los cuatro bucles de corriente de la fuente de alimentación conmutada. Desempeña un papel importante como punto de referencia común para el circuito y es un método importante para controlar la interferencia. Por lo tanto, la ubicación del cable de conexión a tierra debe considerarse cuidadosamente en el diseño. La combinación de varias conexiones a tierra provocará un funcionamiento inestable de la fuente de alimentación.