Comment faire la conception PCB de l’alimentation à découpage?

Dans toute conception d’alimentation à découpage, la conception physique du PCB bord est le dernier lien. Si la méthode de conception est incorrecte, le PCB peut émettre trop d’interférences électromagnétiques et rendre l’alimentation instable. Les points suivants nécessitent une attention particulière à chaque étape de l’analyse.

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1. Flux de conception du schéma au PCB

Établir les paramètres des composants – « principe d’entrée netlist – » réglages des paramètres de conception-« mise en page manuelle – « câblage manuel – » conception de vérification – « révision – » sortie CAM.

2. Paramétrage

La distance entre les fils adjacents doit pouvoir répondre aux exigences de sécurité électrique, et afin de faciliter l’exploitation et la production, la distance doit être aussi large que possible. L’espacement minimum doit être au moins apte à supporter

Tension

Lorsque la densité de câblage est faible, l’espacement des lignes de signaux peut être augmenté de manière appropriée. Pour les lignes de signaux avec des niveaux élevés et faibles, l’espacement doit être aussi court que possible et l’espacement doit être augmenté. Généralement, l’espacement de câblage est défini sur 8 mil. La distance entre le bord du trou intérieur du tampon et le bord de la carte imprimée doit être supérieure à 1 mm, ce qui peut éviter les défauts du tampon pendant le traitement. Lorsque les traces connectées aux plots sont minces, la connexion entre les plots et les traces doit être conçue en forme de goutte. L’avantage de ceci est que les pastilles ne sont pas faciles à peler, mais les traces et les pastilles ne se déconnectent pas facilement.

3. Disposition des composants

La pratique a prouvé que même

Circuit

La conception schématique est correcte et la carte de circuit imprimé n’est pas conçue correctement.

papier

La fiabilité de l’équipement est affectée. Par exemple, si les deux fines lignes parallèles de la carte imprimée sont proches l’une de l’autre, la forme d’onde du signal sera retardée et un bruit réfléchi se formera à la borne de la ligne de transmission. Les performances chutent, donc lors de la conception de la carte de circuit imprimé, vous devez faire attention à adopter la bonne méthode. Chaque alimentation à découpage a quatre courants

Boucle:

Interrupteur d’alimentation Circuit CA

Circuit CA du redresseur de sortie

Boucle de courant source de signal d’entrée

Boucle d’entrée de boucle de courant de charge de sortie

Passer un courant continu approximativement à l’entrée

capacitance

Pour la charge, le condensateur de filtrage fonctionne principalement comme un stockage d’énergie à large bande ; de même, le condensateur du filtre de sortie est également utilisé pour stocker l’énergie haute fréquence du redresseur de sortie et en même temps éliminer l’énergie continue de la boucle de charge de sortie. Par conséquent, les bornes des condensateurs de filtrage d’entrée et de sortie sont très importantes. Les boucles de courant d’entrée et de sortie ne doivent être connectées à l’alimentation qu’à partir des bornes du condensateur de filtrage respectivement ; si la connexion entre la boucle d’entrée/sortie et la boucle d’interrupteur/redresseur d’alimentation ne peut pas être connectée au condensateur La borne est directement connectée et l’énergie CA sera rayonnée dans l’environnement par le condensateur du filtre d’entrée ou de sortie.

Le circuit CA de l’interrupteur d’alimentation et le circuit CA du redresseur contiennent des courants trapézoïdaux de grande amplitude. Les composantes harmoniques de ces courants sont très élevées. La fréquence est bien supérieure à la fréquence fondamentale du commutateur. L’amplitude de crête peut atteindre jusqu’à 5 fois l’amplitude du courant continu d’entrée/sortie continu. Le temps de transition est généralement d’environ 50 ns. Ces deux boucles sont les plus sujettes aux interférences électromagnétiques, ces boucles CA doivent donc être disposées avant les autres lignes imprimées de l’alimentation. Les trois composants principaux de chaque boucle sont des condensateurs de filtrage, des interrupteurs de puissance ou des redresseurs,

inductance

transformateur

Doit être placé l’un à côté de l’autre, ajustez la position des composants pour rendre le chemin actuel entre eux aussi court que possible.

La meilleure façon d’établir une disposition d’alimentation à découpage est similaire à sa conception électrique. Le meilleur processus de conception est le suivant :

1. Placez le transformateur

2. Concevoir la boucle de courant de l’interrupteur d’alimentation

3. Concevoir la boucle de courant du redresseur de sortie

4. Circuit de commande connecté au circuit d’alimentation CA

Concevoir la boucle et l’entrée de la source de courant d’entrée

une fonction filtre

Lors de la conception de la boucle de charge de sortie et du filtre de sortie en fonction de l’unité fonctionnelle du circuit, lors de la disposition de tous les composants du circuit, les principes suivants doivent être respectés :

La première chose à considérer est la taille du PCB. Lorsque la taille du PCB est trop grande, les lignes imprimées seront longues, l’impédance augmentera, la capacité anti-bruit diminuera et le coût augmentera; si la taille du PCB est trop petite, la dissipation de chaleur ne sera pas bonne et les lignes adjacentes seront facilement perturbées. La meilleure forme du circuit imprimé est rectangulaire, avec un rapport hauteur/largeur de 3:2 ou 4:3. Les composants situés sur le bord du circuit imprimé ne sont généralement pas à moins de 2 mm du bord du circuit imprimé. Lorsque vous placez les composants, pensez à une soudure future, pas trop dense Prenez le composant central de chaque circuit fonctionnel comme centre et disposez-le autour. Les composants doivent être disposés de manière uniforme, nette et compacte sur le PCB, minimiser et raccourcir les fils et les connexions entre les composants, et le condensateur de découplage doit être aussi proche que possible du VCC de l’appareil. Les circuits qui fonctionnent à des fréquences élevées doivent tenir compte des composants. Les paramètres de distribution. En règle générale, le circuit doit être disposé autant que possible en parallèle. De cette façon, il est non seulement beau, mais aussi facile à installer et à souder, et facile à produire en série. Organisez la position de chaque unité de circuit fonctionnelle en fonction du flux de circuit, de sorte que la disposition soit pratique pour le flux de signal et que le signal soit aussi cohérent que possible. Le premier principe d’agencement est d’assurer le câblage du câblage. Faites attention à la connexion des fils volants lorsque vous déplacez l’appareil et assemblez les appareils connectés pour réduire autant que possible la zone de boucle afin de supprimer les interférences de rayonnement de l’alimentation à découpage.

4. Câblage

L’alimentation à découpage contient des signaux haute fréquence. Toute ligne imprimée sur le PCB peut fonctionner comme une antenne. La longueur et la largeur de la ligne imprimée affecteront son impédance et son inductance, affectant ainsi la réponse en fréquence. Même les lignes imprimées qui transmettent des signaux CC peuvent se coupler aux signaux radiofréquence des lignes imprimées adjacentes et causer des problèmes de circuit (même rayonner à nouveau des signaux d’interférence). Par conséquent, toutes les lignes imprimées qui passent le courant alternatif doivent être conçues pour être aussi courtes et larges que possible, ce qui signifie que tous les composants connectés aux lignes imprimées et aux autres lignes électriques doivent être placés très près.

La longueur de la ligne imprimée est proportionnelle à son inductance et son impédance, et la largeur est inversement proportionnelle à l’inductance et à l’impédance de la ligne imprimée. La longueur reflète la longueur d’onde de la réponse de la ligne imprimée. Plus la longueur est longue, plus la fréquence à laquelle la ligne imprimée peut envoyer et recevoir des ondes électromagnétiques est basse, et elle peut émettre plus d’énergie radiofréquence. Selon la taille du courant de la carte de circuit imprimé, essayez d’augmenter la largeur de la ligne électrique pour réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, assurez-vous que la direction de la ligne électrique et de la ligne de masse est cohérente avec la direction du courant, ce qui contribue à améliorer la capacité anti-bruit. La mise à la terre est la branche inférieure des quatre boucles de courant de l’alimentation à découpage. Il joue un rôle important en tant que point de référence commun pour le circuit, et c’est une méthode importante pour contrôler les interférences. Par conséquent, l’emplacement du fil de mise à la terre doit être soigneusement pris en compte dans la disposition. Le mélange de diverses mises à la terre entraînera un fonctionnement instable de l’alimentation.