Falando sobre as consideracións de deseño da placa PCB no deseño da fonte de alimentación conmutada

No deseño da fonte de alimentación conmutada, o deseño físico do Placa PCB é a última ligazón. Se o método de deseño é inadecuado, o PCB pode irradiar demasiadas interferencias electromagnéticas e facer que a fonte de alimentación funcione inestable. Os seguintes son os asuntos que necesitan atención en cada paso da análise:

ipcb

O fluxo de deseño do esquema ao PCB

Establecemento de parámetros de compoñentes-“lista de rede de principio de entrada-“configuración de parámetros de deseño -” deseño manual-“cableado manual-“deseño de verificación -” revisión-“saída CAM.

Deseño de compoñentes

A práctica demostrou que aínda que o deseño esquemático do circuíto sexa correcto e a placa de circuíto impreso non estea correctamente deseñada, afectará negativamente á fiabilidade dos equipos electrónicos. Por exemplo, se as dúas liñas paralelas delgadas da tarxeta impresa están próximas, provocará o atraso da forma de onda do sinal e o ruído de reflexión ao final da liña de transmisión; a interferencia causada pola consideración incorrecta da fonte de alimentación e da liña de terra fará que o produto estea danado. O rendemento redúcese, polo que ao deseñar a placa de circuíto impreso, debe prestarse atención a adoptar o método correcto. Cada fonte de alimentación conmutada ten catro bucles de corrente:

(1) Interruptor de alimentación circuíto de CA

(2) circuíto AC rectificador de saída

(3) Loop de corrente da fonte de sinal de entrada

(4) lazo de entrada de corrente de carga de saída

O capacitor de entrada está cargado por unha corrente continua aproximada. O condensador de filtro actúa principalmente como almacenamento de enerxía de banda ancha; do mesmo xeito, o condensador do filtro de saída tamén se usa para almacenar enerxía de alta frecuencia do rectificador de saída e eliminar a enerxía de CC do bucle de carga de saída. Polo tanto, os terminais dos capacitores do filtro de entrada e saída son moi importantes. Os circuítos de corrente de entrada e saída só deben conectarse á fonte de alimentación desde os terminais do condensador do filtro respectivamente; se a conexión entre o circuíto de entrada/saída e o interruptor de alimentación/circuíto rectificador non se pode conectar ao capacitor. O terminal está conectado directamente e a enerxía de CA irradiarase ao ambiente polo condensador do filtro de entrada ou saída.

O circuíto de CA do interruptor de alimentación e o circuíto de CA do rectificador conteñen correntes trapezoidais de gran amplitude. Os compoñentes harmónicos destas correntes son moi elevados. A frecuencia é moito maior que a frecuencia fundamental do interruptor. A amplitude de pico pode ser ata 5 veces a amplitude da corrente continua de entrada/saída. O tempo de transición adoita ser de aproximadamente 50 ns.

Estes dous bucles son os máis propensos a interferencias electromagnéticas, polo que estes bucles de CA deben colocarse antes que as outras liñas impresas na fonte de alimentación. Os tres compoñentes principais de cada bucle son os condensadores de filtro, os interruptores ou rectificadores de enerxía, os indutores ou os transformadores. Colócaos un ao carón do outro e axusta a posición dos compoñentes para que o camiño actual entre eles sexa o máis curto posible. A mellor forma de establecer un esquema de fonte de alimentación conmutada é semellante ao seu deseño eléctrico. O mellor proceso de deseño é o seguinte:

colocar o transformador

deseño de interruptor de alimentación bucle de corrente

Deseño do bucle de corrente do rectificador de saída

Circuito de control conectado ao circuíto de alimentación de CA

Deseña o bucle da fonte de corrente de entrada e o filtro de entrada. Deseña o bucle de carga de saída e o filtro de saída segundo a unidade funcional do circuíto. Ao colocar todos os compoñentes do circuíto, deben cumprirse os seguintes principios:

(1) Primeiro, considere o tamaño da PC B. Cando o tamaño da PC B é demasiado grande, as liñas impresas serán longas, a impedancia aumentará, a capacidade anti-ruído diminuirá e o custo aumentará; se o tamaño da PC B é demasiado pequeno, a disipación de calor non será boa e as liñas adxacentes perturbaranse facilmente. A mellor forma da placa de circuíto é rectangular, a relación de aspecto é de 3: 2 ou 4: 3 e os compoñentes situados no bordo da placa de circuíto adoitan estar a non menos de 2 mm do bordo da placa de circuíto.

(2) Ao colocar o dispositivo, teña en conta a soldadura posterior, non demasiado densa.

(3) Tome o compoñente central de cada circuíto funcional como centro e dispóndeo ao seu redor. Os compoñentes deben estar dispostos de forma uniforme, ordenada e compacta na PC B, minimizar e acurtar os cables e conexións entre os compoñentes, e o capacitor de desacoplamento debe estar o máis preto posible do VCC do dispositivo.

(4) Para os circuítos que funcionan a altas frecuencias, débense considerar os parámetros distribuídos entre os compoñentes. Xeralmente, o circuíto debe estar disposto en paralelo na medida do posible. Deste xeito, non só é fermoso, senón que tamén é fácil de instalar e soldar, e fácil de producir en masa.

(5) Dispor a posición de cada unidade de circuíto funcional segundo o fluxo do circuíto, de xeito que o deseño sexa conveniente para a circulación do sinal e que o sinal se manteña na mesma dirección posible.

(6) O primeiro principio do deseño é garantir a taxa de cableado, prestar atención á conexión dos cables voadores ao mover o dispositivo e unir os dispositivos conectados.

(7) Reducir a área do bucle o máximo posible para suprimir a interferencia de radiación da fonte de alimentación conmutada.

axustes de parámetros

A distancia entre os fíos adxacentes debe ser capaz de cumprir os requisitos de seguridade eléctrica e, para facilitar a operación e a produción, a distancia debe ser o máis ampla posible. O espazo mínimo debe ser polo menos adecuado para a tensión tolerable. Cando a densidade de cableado é baixa, o espazamento das liñas de sinal pódese aumentar adecuadamente. Para liñas de sinal cunha gran diferenza entre os niveis alto e baixo, o espazamento debe ser o máis curto posible e o espazamento debe aumentarse. Establece o espazo de trazo en 8 mil.

A distancia desde o bordo do burato interior da almofada ata o bordo da tarxeta impresa debe ser superior a 1 mm, para evitar os defectos da almofada durante o procesamento. Cando os trazos conectados ás almofadas son delgados, a conexión entre as almofadas e os trazos debe deseñarse en forma de gota. A vantaxe disto é que as almofadas non son fáciles de pelar, pero os rastros e as almofadas non se desconectan facilmente.

Cableado

A fonte de alimentación conmutada contén sinais de alta frecuencia. Calquera liña impresa no PC B pode funcionar como antena. A lonxitude e ancho da liña impresa afectarán á súa impedancia e inductancia, afectando así a resposta en frecuencia. Incluso as liñas impresas que pasan sinais de CC poden acoplarse a sinais de radiofrecuencia das liñas impresas adxacentes e causar problemas de circuíto (e incluso irradiar sinais interferentes de novo). Polo tanto, todas as liñas impresas que pasan a corrente alterna deben deseñarse para ser o máis curtas e anchas posible, o que significa que todos os compoñentes conectados ás liñas impresas e outras liñas eléctricas deben estar moi preto.

A lonxitude da liña impresa é proporcional á inductancia e impedancia que presenta, mentres que o ancho é inversamente proporcional á inductancia e impedancia da liña impresa. A lonxitude reflicte a lonxitude de onda da resposta da liña impresa. Canto maior sexa a lonxitude, menor será a frecuencia á que a liña impresa pode enviar e recibir ondas electromagnéticas, e pode irradiar máis enerxía de radiofrecuencia. Segundo a corrente da placa de circuíto impreso, intente aumentar o ancho da liña eléctrica para reducir a resistencia do bucle. Ao mesmo tempo, fai que a dirección da liña eléctrica e a liña de terra sexan consistentes coa dirección da corrente, o que axuda a mellorar a capacidade anti-ruído. A posta a terra é a rama inferior dos catro bucles de corrente da fonte de alimentación conmutada. Desempeña un papel importante como punto de referencia común para o circuíto. É un método importante para controlar as interferencias.

Polo tanto, a colocación do fío de posta a terra debe considerarse coidadosamente no deseño. Mesturar varias tomas de terra provocará unha fonte de alimentación inestable.

Debe prestarse atención aos seguintes puntos no deseño do cable de terra:

1. Elixe correctamente a posta a terra dun só punto. Xeralmente, o terminal común do condensador do filtro debe ser o único punto de conexión para acoplar outros puntos de conexión a terra á terra de CA de alta corrente. Debe conectarse ao punto de conexión a terra deste nivel, tendo en conta principalmente que se cambia a corrente que volve ao chan en cada parte do circuíto. A impedancia da liña de fluxo real provocará o cambio do potencial de terra de cada parte do circuíto e introducirá interferencias. Nesta fonte de alimentación conmutada, o seu cableado e a inductancia entre os dispositivos teñen pouca influencia, e a corrente circulante formada polo circuíto de posta a terra ten unha maior influencia na interferencia. Conectados ao pin de terra, os cables de terra de varios compoñentes do bucle de corrente do rectificador de saída tamén están conectados aos pines de terra dos capacitores de filtro correspondentes, de xeito que a fonte de alimentación funciona de forma máis estable e non é fácil de autoexcitar. Conecte dous díodos ou unha pequena resistencia, de feito, pódese conectar a unha peza de folla de cobre relativamente concentrada.

2. Engrosa o fío de posta a terra o máximo posible. Se o fío de posta a terra é moi fino, o potencial de terra cambiará co cambio da corrente, o que fará que o nivel de sinal de temporización do equipo electrónico sexa inestable e o rendemento anti-ruído se deteriorará. Polo tanto, é necesario asegurarse de que cada gran terminal de conexión a terra actual Use fíos impresos o máis curtos e anchos posible, e amplíe o ancho dos cables de alimentación e de terra o máximo posible. É mellor facer que os cables de terra sexan máis anchos que os cables de alimentación. A súa relación é: cable de terra cable de sinal “cable de alimentación”. O ancho debe ser superior a 3 mm e unha gran área de capa de cobre tamén se pode usar como fío de terra, e os lugares non utilizados da placa de circuíto impreso están conectados ao chan como un fío de terra. Ao realizar o cableado global, tamén se deben seguir os seguintes principios:

(1) Dirección do cableado: desde a perspectiva da superficie de soldadura, a disposición dos compoñentes debe ser o máis consistente posible co diagrama esquemático. A dirección do cableado é mellor para ser coherente coa dirección do cableado do diagrama de circuíto, xa que adoitan ser necesarios varios parámetros na superficie de soldadura durante o proceso de produción. Inspección, polo que é conveniente para a inspección, depuración e revisión na produción (Nota: refírese á premisa de cumprir o rendemento do circuíto e os requisitos de toda a instalación da máquina e o deseño do panel).

(2) Ao deseñar o diagrama de cableado, o cableado non debe dobrarse o máximo posible e o ancho da liña no arco impreso non debe cambiar de súpeto. A esquina do fío debe ser ≥90 graos e as liñas deben ser sinxelas e claras.

(3) Non se permiten circuítos cruzados no circuíto impreso. Para as liñas que se poidan cruzar, pode usar “perforación” e “enrolamento” para resolver o problema. É dicir, deixe que un certo cable “perfore” a través do espazo debaixo doutras resistencias, capacitores e pinos de triodo, ou “vento” polo extremo dun determinado cable que poida cruzar. En circunstancias especiais, polo complexo que é o circuíto, tamén se permite simplificar o deseño. Use fíos para facer pontes para resolver o problema do circuíto cruzado. Debido á placa dunha soa cara, os compoñentes en liña están situados na superficie superior e os dispositivos de montaxe en superficie están situados na superficie inferior. Polo tanto, os dispositivos en liña poden solaparse cos dispositivos de montaxe en superficie durante o deseño, pero debe evitarse a superposición das almofadas.

3. Terra de entrada e terra de saída Esta fonte de alimentación conmutada é unha CC-CC de baixa tensión. Para alimentar a tensión de saída de volta ao primario do transformador, os circuítos de ambos os dous lados deben ter unha terra de referencia común, polo que despois de colocar cobre nos fíos de terra a ambos os dous lados, deben conectarse entre si para formar unha terra común.

un exame

Despois de completar o deseño do cableado, é necesario comprobar coidadosamente se o deseño do cableado se axusta ás regras establecidas polo deseñador e, ao mesmo tempo, é necesario confirmar se as regras establecidas cumpren os requisitos do proceso de produción de placas impresas. . Xeralmente, verifique as liñas e liñas, as liñas e as almofadas de compoñentes e as liñas. Se as distancias dos orificios pasantes, as almofadas dos compoñentes e os buracos pasantes, pasantes e pasantes son razoables e se cumpren os requisitos de produción. Se o ancho da liña eléctrica e da liña de terra son adecuados e se hai un lugar para ampliar a liña de terra no PCB. Nota: algúns erros pódense ignorar. Por exemplo, cando unha parte do contorno dalgúns conectores se coloca fóra do cadro da placa, produciranse erros ao comprobar o espazamento; ademais, cada vez que se modifiquen o cableado e os vias, o cobre debe ser revestido.