Dans la conception de l’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 :

Le flux de conception du schéma au PCB

Établissement des paramètres des composants – “principe d’entrée netlist-” paramètres de conception – ” disposition manuelle – ” câblage manuel – ” conception de vérification – ” révision – ” sortie CAM.

Disposition des composants

La pratique a prouvé que même si la conception schématique du circuit est correcte et que la carte de circuit imprimé n’est pas correctement conçue, cela affectera négativement la fiabilité de l’équipement électronique. Par exemple, si les deux fines lignes parallèles de la carte imprimée sont proches l’une de l’autre, cela entraînera le retard de la forme d’onde du signal et le bruit de réflexion à la fin de la ligne de transmission ; les interférences causées par une mauvaise prise en compte de l’alimentation et de la ligne de masse endommageront le produit. Les performances sont réduites, donc lors de la conception de la carte de circuit imprimé, il faut veiller à adopter la bonne méthode. Chaque alimentation à découpage possède quatre boucles de courant :

(1) Circuit CA de l’interrupteur d’alimentation

(2) circuit CA du redresseur de sortie

(3) Boucle de courant source de signal d’entrée

(4) boucle d’entrée de boucle de courant de charge de sortie

Le condensateur d’entrée est chargé par un courant continu approximatif. Le condensateur de filtrage agit 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 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 circuits de courant d’entrée et de sortie ne doivent être connectés à l’alimentation qu’à partir des bornes du condensateur de filtrage respectivement ; si la connexion entre le circuit d’entrée/sortie et le circuit 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 de 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 les condensateurs de filtrage, les interrupteurs ou redresseurs de puissance, les inductances ou les transformateurs. Placez-les l’un à côté de l’autre et 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 :

placer le transformateur

boucle de courant de l’interrupteur d’alimentation de conception

Boucle de courant de redresseur de sortie de conception

Circuit de commande connecté au circuit d’alimentation CA

Concevez la boucle de source de courant d’entrée et le filtre d’entrée. Concevez la boucle de charge de sortie et le 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 :

(1) Tout d’abord, considérez la taille du PC B. Lorsque la taille du PC B est trop grande, les lignes imprimées seront longues, l’impédance augmentera, la capacité anti-bruit diminuera et le coût augmentera; si la taille du PC B 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, le rapport hauteur/largeur est de 3: 2 ou 4: 3, et les composants situés sur le bord du circuit imprimé ne sont généralement pas à moins de 2 mm du bord du circuit imprimé.

(2) Lors de la mise en place de l’appareil, pensez à la soudure ultérieure, pas trop dense.

(3) 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 PC B, 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.

(4) Pour les circuits fonctionnant à des fréquences élevées, les paramètres distribués entre les composants doivent être pris en compte. 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.

(5) Organisez la position de chaque unité de circuit fonctionnelle en fonction du flux du circuit, de sorte que la disposition soit pratique pour la circulation du signal et que le signal soit maintenu dans la même direction que possible.

(6) Le premier principe de disposition est d’assurer le débit de câblage, de faire attention à la connexion des fils volants lors du déplacement de l’appareil et de mettre les appareils connectés ensemble.

(7) Réduisez autant que possible la zone de boucle pour supprimer les interférences de rayonnement de l’alimentation à découpage.

réglages des paramètres

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 adapté à la tension tolérable. 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 un grand écart entre les niveaux haut et bas, l’espacement doit être aussi court que possible et l’espacement doit être augmenté. Réglez l’espacement des traces 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, afin d’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.

Câblage

L’alimentation à découpage contient des signaux haute fréquence. N’importe quelle ligne imprimée sur le PC B 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 provoquer des problèmes de circuit (et même émettre à nouveau des signaux interférents). 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 l’inductance et à l’impédance qu’elle présente, tandis que 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 le courant du 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. 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 une alimentation électrique instable.

Les points suivants doivent être pris en compte dans la conception du fil de terre :

1. Choisissez correctement la mise à la terre en un seul point. En règle générale, la borne commune du condensateur de filtrage doit être le seul point de connexion pour coupler d’autres points de mise à la terre à la terre CA de courant élevé. Il doit être connecté au point de mise à la terre de ce niveau, principalement en considérant que le courant revenant à la terre dans chaque partie du circuit est modifié. L’impédance de la ligne d’écoulement réelle provoquera le changement du potentiel de terre de chaque partie du circuit et introduira des interférences. Dans cette alimentation à découpage, son câblage et l’inductance entre les appareils ont peu d’influence, et le courant de circulation formé par le circuit de mise à la terre a une plus grande influence sur les interférences. Connectés à la broche de terre, les fils de terre de plusieurs composants de la boucle de courant du redresseur de sortie sont également connectés aux broches de terre des condensateurs de filtrage correspondants, de sorte que l’alimentation fonctionne de manière plus stable et ne s’auto-excite pas facilement. Connectez deux diodes ou une petite résistance, en fait, il peut être connecté à un morceau de feuille de cuivre relativement concentré.

2. Épaississez le fil de terre autant que possible. Si le fil de terre est très fin, le potentiel de terre changera avec le changement de courant, ce qui entraînera une instabilité du niveau du signal de synchronisation de l’équipement électronique et une détérioration des performances anti-bruit. Par conséquent, il est nécessaire de s’assurer que chaque grande borne de mise à la terre de courant utilise des fils imprimés aussi courts et aussi larges que possible, et élargit autant que possible la largeur des fils d’alimentation et de terre. Il est préférable de rendre les fils de terre plus larges que les fils d’alimentation. Leur relation est la suivante : fil de terre fil de signal « fil d’alimentation ». La largeur doit être supérieure à 3 mm, et une grande surface de couche de cuivre peut également être utilisée comme fil de terre, et les endroits inutilisés sur la carte de circuit imprimé sont connectés à la terre comme fil de terre. Lors de la réalisation d’un câblage global, les principes suivants doivent également être respectés :

(1) Sens de câblage : Du point de vue de la surface de soudure, la disposition des composants doit être aussi cohérente que possible avec le schéma de principe. Il est préférable que le sens de câblage soit cohérent avec le sens de câblage du schéma de circuit, car divers paramètres sont généralement requis sur la surface de soudure pendant le processus de production. Inspection, c’est donc pratique pour l’inspection, le débogage et la révision en production (Remarque : fait référence à la prémisse de répondre aux performances du circuit et aux exigences de l’ensemble de l’installation de la machine et de la disposition du panneau).

(2) Lors de la conception du schéma de câblage, le câblage ne doit pas se plier autant que possible et la largeur de ligne sur l’arc imprimé ne doit pas changer soudainement. Le coin du fil doit être 90 degrés et les lignes doivent être simples et claires.

(3) Les circuits croisés ne sont pas autorisés dans le circuit imprimé. Pour les lignes qui peuvent se croiser, vous pouvez utiliser le « perçage » et « l’enroulement » pour résoudre le problème. C’est-à-dire qu’un certain fil “perce” à travers l’espace sous d’autres résistances, condensateurs et broches de triode, ou “vent” à travers l’extrémité d’un certain fil qui peut se croiser. Dans des circonstances particulières, quelle que soit la complexité du circuit, il est également permis de simplifier la conception. Utilisez des fils pour ponter pour résoudre le problème de circuit croisé. En raison de la carte simple face, les composants en ligne sont situés sur la surface supérieure et les dispositifs à montage en surface sont situés sur la surface inférieure. Par conséquent, les dispositifs en ligne peuvent se chevaucher avec les dispositifs montés en surface pendant la mise en page, mais le chevauchement des plots doit être évité.

3. Masse d’entrée et masse de sortie Cette alimentation à découpage est un DC-DC basse tension. Pour renvoyer la tension de sortie au primaire du transformateur, les circuits des deux côtés doivent avoir une terre de référence commune, donc après avoir posé du cuivre sur les fils de terre des deux côtés, ils doivent être connectés ensemble pour former une terre commune.

un examen

Une fois la conception du câblage terminée, il est nécessaire de vérifier soigneusement si la conception du câblage est conforme aux règles définies par le concepteur et, en même temps, il est nécessaire de confirmer si les règles établies répondent aux exigences du processus de production de cartes imprimées. . En règle générale, vérifiez les lignes et les lignes, les lignes et les pastilles de composants et les lignes. Si les distances entre les trous débouchants, les plots de composants et les trous débouchants, les trous débouchants et les trous débouchants sont raisonnables, et si elles répondent aux exigences de production. Si la largeur de la ligne électrique et de la ligne de masse est appropriée, et s’il y a un endroit pour élargir la ligne de masse dans le PCB. Remarque : Certaines erreurs peuvent être ignorées. Par exemple, lorsqu’une partie du contour de certains connecteurs est placée à l’extérieur du cadre de la carte, des erreurs se produiront lors de la vérification de l’espacement ; de plus, chaque fois que le câblage et les vias sont modifiés, le cuivre doit être recouvert.