طراحی PCB

در هر طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ ، طراحی فیزیکی از برد 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.

از نمودار شماتیک تا مراحل طراحی PCB

Set up component parameters – > Input principle netlist – > تنظیم پارامترهای طراحی -> طرح دستی -> Manual cabling – > اعتبار طرح -> مرور – & gt؛ خروجی CAM

تنظیمات پارامتر

فاصله بین سیمهای مجاور باید الزامات ایمنی الکتریکی را برآورده کند و برای سهولت کار و تولید ، فاصله باید تا حد امکان گسترده باشد. 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.

فاصله بین لبه سوراخ داخلی پد و لبه تخته چاپ شده باید بیش از 1 میلی متر باشد تا از نقص پد در هنگام ماشینکاری جلوگیری شود. هنگامی که سیم متصل به پد نسبتاً نازک است ، اتصال بین پد و سیم به شکل قطره ای طراحی می شود. مزیت این است که لایه برداری آسان نیست ، اما سیم و پد به راحتی جدا نمی شود.

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. تداخل ناشی از منبع تغذیه و سیم اتصال ، عملکرد محصول را تضعیف می کند. بنابراین ، هنگام طراحی برد مدار چاپی ، باید به روش صحیح توجه شود.

هر منبع تغذیه سوئیچینگ دارای چهار حلقه جریان است:

① Ac circuit of power switch

rect مدار AC یکسو کننده خروجی

حلقه جریان منبع سیگنال ورودی

④ حلقه جریان بار خروجی حلقه ورودی

با شارژ خازن ورودی با جریان تقریبی DC ، خازن فیلتر عمدتا نقش ذخیره انرژی پهن باند را ایفا می کند. به طور مشابه ، از خازنهای فیلتر خروجی برای ذخیره انرژی فرکانس بالا از یکسو کننده خروجی استفاده می شود در حالی که انرژی DC را از حلقه بار خروجی حذف می کند.

بنابراین ، پایانه های سیم کشی خازن های فیلتر ورودی و خروجی بسیار مهم هستند. حلقه های جریان ورودی و خروجی باید به ترتیب فقط از پایانه های سیم کشی خازن فیلتر به منبع تغذیه متصل شوند. اگر اتصال بین مدار ورودی/خروجی و مدار سوئیچ قدرت/یکسو کننده را نمی توان مستقیماً به پایانه خازن متصل کرد ، انرژی AC از خازن فیلتر ورودی یا خروجی عبور کرده و به محیط تابش می کند.

مدارهای AC سوئیچ منبع تغذیه و یکسو کننده حاوی جریانهای ذوزنقه ای با دامنه بالا هستند که دارای جزء هارمونیک بالا و فرکانسی بسیار بالاتر از فرکانس اساسی کلید هستند. حداکثر دامنه می تواند تا 5 برابر جریان مداوم DC/ورودی/خروجی باشد. زمان انتقال معمولاً حدود 50nn است.

این دو مدار به احتمال زیاد تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می کنند ، بنابراین سیم کشی های دیگر در منبع تغذیه برای پارچه قبل از این مدارهای AC ، هر حلقه سه جزء اصلی خازن فیلتر ، سوئیچ قدرت یا یکسو کننده ، سلف یا ترانس باید در مجاورت یکدیگر قرار گیرند. برای یکدیگر ، مسیر فعلی را بین موقعیت عنصر تنظیم کنید و آنها را تا حد ممکن کوتاه کنید.

بهترین راه برای ایجاد طرح منبع تغذیه سوئیچینگ مشابه طراحی الکتریکی آن است ، بهترین فرایند طراحی به شرح زیر است:

① ترانسفورماتور محل

② حلقه جریان سوئیچ قدرت را طراحی کنید

③ حلقه جریان یکسو کننده خروجی را طراحی کنید

circuit مدار کنترل متصل به مدار منبع تغذیه AC

سیمکشی

منبع تغذیه سوئیچینگ شامل یک سیگنال فرکانس بالا است و هر خط چاپ شده روی PCB می تواند به عنوان آنتن عمل کند. طول و عرض خط چاپ بر امپدانس و راکتانس القایی آن تأثیر می گذارد ، بنابراین پاسخ فرکانس را تحت تأثیر قرار می دهد. حتی خطوط چاپی که از سیگنالهای DC عبور می کنند می توانند به سیگنالهای rf از خطوط چاپ مجاور متصل شوند و باعث ایجاد مشکلات در مدار (یا حتی تابش مجدد سیگنالهای تداخل) شوند.

بنابراین تمام خطوط چاپی که از طریق جریان AC عبور می کنند باید تا حد امکان کوتاه و گسترده طراحی شوند ، به این معنی که تمام اجزای متصل به خطوط چاپی و سایر خطوط برق باید نزدیک یکدیگر قرار گیرند.

طول خط چاپی به طور مستقیم با استقراض و امپدانس آن متناسب است و عرض به طور معکوس با استقراء و امپدانس خط چاپ متناسب است. طول نشان دهنده طول موج پاسخ خط چاپ شده است. هرچه طول بیشتر باشد ، فرکانس خط چاپ شده کمتر می تواند امواج الکترومغناطیسی را ارسال و دریافت کند و انرژی rf بیشتری می تواند تابش کند.

با توجه به اندازه جریان مدار چاپی ، تا آنجا که ممکن است عرض خط برق را افزایش دهید ، مقاومت حلقه را کاهش دهید. در عین حال ، خط برق ، خط زمین و جهت فعلی را سازگار کنید ، که به افزایش توانایی ضد سر و صدا کمک می کند.

Grounding شاخه پایینی چهار مدار فعلی منبع تغذیه سوئیچینگ است که به عنوان نقطه مرجع مشترک مدار نقش بسیار مهمی را ایفا می کند و یک روش مهم برای کنترل تداخل است. بنابراین ، کابل های اتصال زمین را در طرح به دقت در نظر بگیرید. مخلوط کردن کابل های زمین ممکن است باعث ایجاد منبع تغذیه ناپایدار شود.

بررسی

طراحی سیم کشی به اتمام رسیده است ، لازم است طراحی سیم کشی توسط طراحان مطابق با قوانین بررسی شود ، قوانین در عین حال باید تأیید کنند که آیا مطابق با تقاضای فرایند تولید PCB ، خط بازرسی عمومی به خط ، پد اتصال خط و عنصر ، منافذ خط و ارتباط ، پد اتصال عناصر و ارتباط منافذ ، از طریق سوراخ و فاصله بین سوراخ منطقی است ، آیا نیازهای تولید را برآورده می کند.

این که آیا عرض سیم برق و سیم زمین مناسب است یا خیر و آیا جایی برای گسترش سیم زمین در PCB وجود دارد یا خیر. توجه: برخی از خطاها را می توان نادیده گرفت ، برای مثال ، قسمتی از Outline برخی از اتصالات در خارج از قاب برد قرار داده شده است ، بنابراین بررسی فاصله اشتباه خواهد بود. علاوه بر این ، پس از هر بار تغییر سیم کشی و سوراخ ، لازم است یک بار مس را دوباره بپوشانید.

با توجه به “چک لیست PCB” ، شامل قوانین طراحی ، تعریف لایه ، عرض خط ، فاصله ، پدها ، تنظیمات حفره ، اما همچنین بر بررسی منطقی بودن طرح دستگاه ، منبع تغذیه ، سیم کشی شبکه زمین ، ساعت با سرعت بالا تمرکز کنید. سیم کشی و محافظ شبکه ، جداسازی محل اتصال و اتصال خازن.

خروجی طراحی

نکات مربوط به فایلهای ترسیم نور خروجی:

(1) نیاز به خروجی لایه سیم کشی (پایین) ، لایه چاپ روی صفحه (شامل چاپ روی صفحه ، چاپ روی صفحه پایین) ، لایه جوشکاری (پایین جوشکاری) ، لایه حفاری (پایین) ، علاوه بر ایجاد فایل حفاری (NC Drill)

② هنگام تنظیم لایه لایه چاپ صفحه ، نوع قسمت را انتخاب نکنید ، طرح کلی ، متن و خط بالا (پایین) و لایه چاپ صفحه را انتخاب کنید

③ هنگام تنظیم لایه هر لایه ، Board Outline را انتخاب کنید. هنگام تنظیم Layer of Layer Layer (چاپ لایه روی صفحه) ، قسمت Part را انتخاب نکنید و Outline و Text را در بالا (پایین) و لایه چاپ روی صفحه انتخاب کنید..