Diseño de PCB

En cualquier diseño de fuente de alimentación conmutada, el diseño físico del Placa PCB is the last link. If the design method is improper, the PCB may radiate too much electromagnetic interference, resulting in the unstable work of the power supply. The following is an analysis of the matters needed to pay attention to in each step.

Del diagrama esquemático al proceso de diseño de PCB

Set up component parameters – > Input principle netlist – > Configuración de parámetros de diseño -> Diseño manual -> Manual cabling – > Validar diseño -> Revisión – & gt; Salida CAM.

Configuraciones de Parámetros

El espacio entre cables adyacentes debe cumplir con los requisitos de seguridad eléctrica y, para la conveniencia de la operación y la producción, el espacio debe ser lo más amplio posible. 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.

La distancia entre el borde del orificio interior de la almohadilla y el borde de la placa impresa debe ser superior a 1 mm para evitar defectos de la almohadilla durante el mecanizado. Cuando el cable conectado con la almohadilla es relativamente delgado, la conexión entre la almohadilla y el cable se diseña en forma de gota. La ventaja es que la almohadilla no es fácil de pelar, pero el cable y la almohadilla no son fáciles de desconectar.

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. La interferencia causada por la fuente de alimentación y el cable de conexión a tierra degradará el rendimiento del producto. Por lo tanto, al diseñar la placa de circuito impreso, se debe prestar atención al método correcto.

Cada fuente de alimentación conmutada tiene cuatro bucles de corriente:

① Ac circuit of power switch

② Circuito de CA del rectificador de salida

Bucle de corriente de fuente de señal de entrada

④ Bucle de corriente de carga de salida Bucle de entrada

Al cargar el condensador de entrada con una corriente continua aproximada, el condensador de filtro juega principalmente un papel de almacenamiento de energía de banda ancha. De manera similar, los condensadores de filtro de salida se utilizan para almacenar energía de alta frecuencia del rectificador de salida mientras se elimina la energía de CC del bucle de carga de salida.

Therefore, the wiring terminals of the input and output filter capacitors are very important. The input and output current loops should be connected to the power supply only from the wiring terminals of the filter capacitor respectively. Si la conexión entre el circuito de entrada / salida y el interruptor de alimentación / circuito rectificador no se puede conectar directamente al terminal del condensador, la energía de CA pasará a través del condensador del filtro de entrada o salida y se irradiará al medio ambiente.

Los circuitos de CA del interruptor de la fuente de alimentación y el rectificador contienen corrientes trapezoidales de alta amplitud, que tienen un componente armónico alto y una frecuencia mucho más alta que la frecuencia fundamental del interruptor. La amplitud máxima puede ser hasta 5 veces mayor que la de la corriente continua de entrada / salida. El tiempo de transición suele ser de unos 50 ns.

Es más probable que los dos circuitos produzcan interferencia electromagnética, por lo que el otro cableado impreso en la fuente de alimentación debe ponerse en tela antes de estos circuitos de CA, cada lazo tres componentes principales del condensador del filtro, el interruptor de alimentación o rectificador, inductor o transformador deben colocarse adyacentes entre sí, ajuste la ruta actual entre la posición del elemento para que sean lo más cortos posible.

La mejor manera de establecer el diseño de la fuente de alimentación conmutada es similar a su diseño eléctrico, el mejor proceso de diseño es el siguiente:

① Colocar transformador

② Diseñe el bucle de corriente del interruptor de encendido

③ Diseñe el bucle de corriente del rectificador de salida

④ El circuito de control conectado al circuito de alimentación de CA

alambrado

La fuente de alimentación conmutada contiene una señal de alta frecuencia y cualquier línea impresa en la PCB puede actuar como antena. La longitud y el ancho de la línea impresa afectarán su impedancia y reactancia inductiva, afectando así la respuesta de frecuencia. Incluso las líneas impresas que pasan a través de señales de CC se pueden acoplar a señales de rf de líneas impresas adyacentes y causar problemas en el circuito (o incluso volver a irradiar señales de interferencia).

Por lo tanto, todas las líneas impresas que corren a través de corriente alterna deben diseñarse para que sean lo más cortas y anchas posible, lo que significa que todos los componentes conectados a las líneas impresas y a otras líneas eléctricas deben colocarse juntos.

La longitud de la línea impresa es directamente 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 de la línea impresa que puede enviar y recibir ondas electromagnéticas, y más energía de radiofrecuencia puede irradiar.

De acuerdo con el tamaño de la corriente de la placa de circuito impreso, en la medida de lo posible para aumentar el ancho de la línea de alimentación, reduzca la resistencia del bucle. Al mismo tiempo, haga que la línea eléctrica, la línea de tierra y la dirección de la corriente sean consistentes, lo que ayuda a mejorar la capacidad antirruido.

La conexión a tierra es la rama inferior de cuatro circuitos de corriente de la fuente de alimentación conmutada, que desempeña un papel muy importante como punto de referencia común del circuito, y es un método importante para controlar la interferencia. Por lo tanto, considere cuidadosamente los cables de conexión a tierra en el diseño. La mezcla de cables de puesta a tierra puede provocar una fuente de alimentación inestable.

comprobar

El diseño del cableado se completa, es necesario verificar cuidadosamente que el diseño del cableado por parte de los diseñadores esté en línea con las reglas, las reglas al mismo tiempo también deben confirmar si están de acuerdo con la demanda del proceso de producción de PCB, inspección general línea a línea, Almohadilla de unión de línea y elemento, la línea y los poros de comunicación, la almohadilla de unión de elemento y los poros de comunicación, el orificio pasante y la distancia entre el orificio pasante es razonable, ya sea para cumplir con los requisitos de producción.

Si el ancho del cable de alimentación y el cable de tierra es apropiado, y si hay espacio para ensanchar el cable de tierra en la PCB. Nota: Algunos errores se pueden ignorar, por ejemplo, parte del esquema de algunos conectores se coloca fuera del marco de la placa, por lo que será incorrecto verificar el espaciado; Además, después de cada modificación del cableado y el orificio, es necesario volver a recubrir el cobre una vez.

Revise de acuerdo con la “lista de verificación de PCB”, incluidas las reglas de diseño, la definición de capa, el ancho de línea, el espaciado, las almohadillas, la configuración de los orificios, pero también concéntrese en la revisión de la racionalidad del diseño del dispositivo, la fuente de alimentación, el cableado de la red de conexión a tierra, el reloj de alta velocidad cableado y blindaje de la red, colocación y conexión de condensadores de desacoplamiento.

Salida de diseño

Notas para los archivos de dibujo de luz de salida:

(1) Es necesario generar la capa de cableado de la capa (inferior), la capa de serigrafía (incluida la serigrafía superior, la serigrafía inferior), la capa de soldadura (soldadura inferior), la capa de perforación (inferior), además de generar un archivo de perforación (taladro NC)

② Al configurar la capa de la capa de serigrafía, no seleccione el tipo de pieza, seleccione el contorno, el texto y la línea de la parte superior (inferior) y la capa de serigrafía

③ Al configurar la Capa de cada Capa, seleccione Contorno de tablero. Al configurar la capa de la capa de serigrafía, no seleccione el tipo de pieza y seleccione el contorno y el texto de la parte superior (inferior) y la capa de serigrafía.