بحث در مورد طراحی مدار چاپی منبع تغذیه سوئیچینگ

برای تحقیق و توسعه منبع تغذیه سوئیچینگ ، طراحی PCB occupies a very important position. A bad PCB has poor EMC performance, high output noise, weak anti-interference ability, and even basic functions are defective.

کمی متفاوت از سایر سخت افزارهای PCBS ، PCBS قدرت سوئیچینگ ویژگی های خاص خود را دارد. این مقاله به طور خلاصه در مورد برخی از اساسی ترین اصول سیم کشی PCB برای تغییر منبع تغذیه بر اساس تجربه مهندسی صحبت می کند.

ipcb

1, spacing

فاصله بین خطوط برای محصولات ولتاژ بالا باید در نظر گرفته شود. البته فاصله ای که بتواند الزامات مقررات ایمنی مربوطه را برآورده کند ، بهترین است ، اما اغلب برای محصولاتی که نیازی به گواهینامه ندارند یا نمی توانند گواهینامه را رعایت کنند ، فاصله با تجربه تعیین می شود. چه فاصله ای مناسب است؟ باید تولید را در نظر گرفت که آیا تمیزی سطح تخته ، رطوبت محیط و سایر آلودگی ها منتظر شرایطی است.

For the mains input, even if the board surface can be guaranteed clean and sealed, MOS tube drain source electrode close to 600V, less than 1mm is actually more dangerous!

2. قطعات در لبه تخته

For the patch capacitance or other easily damaged devices at the edge of PCB, the PCB splitter direction must be taken into consideration when placing. The figure shows the comparison of the stress on the devices under various placement methods.

FIG. 1 Comparison of stress on the device when the plate is split

مشاهده می شود که دستگاه باید از لبه شکاف دور و موازی باشد ، در غیر این صورت ممکن است قطعه به دلیل شکاف PCB آسیب ببیند.

3. Loop area

Whether input or output, power loop or signal loop, should be as small as possible. حلقه قدرت میدان الکترومغناطیسی ساطع می کند ، که منجر به ویژگی های ضعیف EMI یا صدای خروجی زیاد می شود. At the same time, if received by the control ring, it is likely to cause an exception.

از طرف دیگر ، اگر ناحیه حلقه قدرت بزرگتر باشد ، سلف انگلی معادل نیز افزایش می یابد ، که ممکن است اوج نویز تخلیه را افزایش دهد.

4. سیم کشی کلید

با توجه به تأثیر DI/DT ، القایی در گره پویا باید کاهش یابد ، در غیر این صورت میدان الکترومغناطیسی قوی ایجاد می شود. اگر می خواهید سلف را کاهش دهید ، اساساً می خواهید طول سیم کشی را کاهش دهید ، افزایش عرض عمل کوچک است.

5. کابل های سیگنال

برای کل بخش کنترل ، باید به سیم کشی دور از بخش برق توجه شود. اگر این دو به دلیل محدودیت های دیگر به یکدیگر نزدیک باشند ، خط کنترل و خط برق نباید موازی باشند ، در غیر این صورت ممکن است منجر به عملکرد غیرعادی منبع تغذیه ، شوک شود.

In addition, if the control line is very long, a pair of back and forth lines should be close to each other, or the two lines should be placed on the two sides of the PCB facing each other, so as to reduce the loop area and avoid interference by the electromagnetic field of the power part. شکل. 2 روش های صحیح و نادرست مسیر یابی خط سیگنال بین A و B را نشان می دهد.

شکل 2 روشهای صحیح و غلط مسیریابی کابل سیگنال.

البته خط سیگنال باید اتصال از طریق سوراخ ها را به حداقل برساند!

6, copper

گاهی اوقات تخمگذار مس کاملاً غیر ضروری است و حتی باید از آن اجتناب کرد. If the copper was large enough and its voltage varied, it might act as an antenna, radiating electromagnetic waves around it. از سوی دیگر ، برداشتن سر و صدا به راحتی امکان پذیر است.

Generally, copper laying is only allowed on static nodes, such as the “ground” node at the output end, which can effectively increase the output capacitance and filter out some noise signals.

7 ، نقشه برداری ،

For a circuit, copper can be laid on one side of the PCB, which automatically maps to the wiring on the other side of the PCB to minimize the impedance of the circuit. به نظر می رسد مجموعه ای از موانع با مقادیر مختلف امپدانس به طور موازی به هم متصل می شوند و جریان بطور خودکار مسیری را انتخاب می کند که کمترین امپدانس برای عبور از آن وجود دارد.

در واقع می توانید قسمت کنترل مدار را از یک طرف سیم کشی کنید ، و مس را روی گره “زمین” در طرف دیگر قرار دهید و دو طرف را از طریق یک سوراخ به هم وصل کنید.

8. دیود یکسو کننده خروجی

اگر دیود یکسو کننده خروجی به خروجی نزدیک است ، نباید موازی خروجی قرار گیرد. در غیر این صورت ، میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده در دیود به حلقه ای که توسط توان خروجی و بار خارجی ایجاد می شود نفوذ می کند ، به طوری که صدای خروجی اندازه گیری شده افزایش می یابد.

شکل. 3 قرار دادن صحیح و نادرست دیودها

9 ، سیم زمین ،

سیم کشی کابلهای زمین باید بسیار محتاط باشد. در غیر این صورت ، EMS ، EMI و سایر عملکردها ممکن است خراب شوند. برای سوئیچینگ منبع تغذیه PCB “زمین” ، حداقل دو نقطه زیر: (1) زمین قدرت و سیگنال زمین ، باید یک نقطه اتصال باشد. (2) نباید حلقه زمین وجود داشته باشد.

10. Y capacitance

ورودی و خروجی اغلب به خازن Y متصل می شوند ، گاهی اوقات به دلایلی ، ممکن است نتوانند روی زمین خازن ورودی آویزان شوند ، به یاد داشته باشید در این زمان ، باید به یک گره استاتیک ، مانند ترمینال ولتاژ بالا متصل شوید.

11 ، دیگر

هنگام طراحی PCB منبع تغذیه واقعی ، ممکن است موارد دیگری نیز در نظر گرفته شود ، مانند “واریستور باید نزدیک به مدار محافظت شده باشد” ، “القای حالت معمول برای افزایش دندان های تخلیه” ، “منبع تغذیه VCC تراشه باید افزایش خازن ”و غیره. علاوه بر این ، نیاز به درمان خاصی مانند فویل مسی ، محافظ و … نیز باید در مرحله طراحی PCB در نظر گرفته شود.

گاهی اوقات اغلب با تعدادی از اصول در تضاد با یکدیگر روبرو می شوند ، برای دیدار با یکی از آنها نمی توان ملاقات کرد ، این نیاز مهندسان برای استفاده از تجربیات موجود است ، با توجه به نیازهای واقعی پروژه ، سیم کشی مناسب ترین را تعیین می کند!