Hogyan készítsük el a kapcsolóüzemű tápegység PCB tervezését?

Bármilyen kapcsolóüzemű tápegység kialakításakor a fizikai kialakítású PCB kártya az utolsó link. Ha a tervezési módszer nem megfelelő, a PCB túl sok elektromágneses interferenciát sugározhat, és a tápegység instabil működését okozhatja. Az alábbiakban felsoroljuk azokat a kérdéseket, amelyekre minden egyes lépéselemzés során oda kell figyelni.

ipcb

1. Tervezési folyamat a kapcsolási rajztól a PCB-ig

Állítsa be a komponensek paramétereit – „bemeneti elv hálózati lista –” tervezési paraméterek beállításai – „kézi elrendezés – „kézi bekötés –” tervezés ellenőrzése – „áttekintés –” CAM kimenet.

2. Paraméterek beállítása

A szomszédos vezetékek közötti távolságnak meg kell felelnie az elektromos biztonsági követelményeknek, és az üzemeltetés és a gyártás megkönnyítése érdekében a távolságnak a lehető legszélesebbnek kell lennie. A minimális távolságnak legalább elbírhatónak kell lennie

Feszültség

Ha a huzalozási sűrűség alacsony, a jelvezetékek távolsága megfelelően növelhető. A magas és alacsony jelszintű jelvezetékeknél a távolságnak a lehető legrövidebbnek kell lennie, és a távolságot növelni kell. Általában a vezetékek távolsága 8 mil. A párna belső furatának széle és a nyomtatott tábla széle közötti távolságnak nagyobbnak kell lennie 1 mm-nél, ami elkerülheti a párna hibáit a feldolgozás során. Ha a betétekhez csatlakozó nyomok vékonyak, a párnák és a nyomok közötti kapcsolatot csepp alakúra kell kialakítani. Ennek az az előnye, hogy a párnákat nem könnyű lehúzni, de a nyomokat és a betéteket nem lehet könnyen szétválasztani.

3. Komponens elrendezés

A gyakorlat is ezt igazolta

Áramkör

A kapcsolási rajz helyes, és a nyomtatott áramköri kártya nincs megfelelően megtervezve.

elektronikus

Ez hátrányosan érinti a berendezés megbízhatóságát. Például, ha a nyomtatott kártya két vékony párhuzamos vonala közel van egymáshoz, a jel hullámalakja késik, és visszavert zaj keletkezik az átviteli vezeték terminálján. A teljesítmény csökken, ezért a nyomtatott áramköri lap tervezésekor ügyelni kell a megfelelő módszer alkalmazására. Minden kapcsolóüzemű tápegység négy árammal rendelkezik

Hurok:

Tápkapcsoló AC áramkör

Kimeneti egyenirányító AC áramkör

Bemeneti jel forrás áramkör

Kimeneti terhelési áramhurok bemeneti hurok

Adjon hozzávetőlegesen egyenáramot a bemenetre

kapacitancia

A töltéshez a szűrőkondenzátor főként szélessávú energiatárolóként funkcionál; ehhez hasonlóan a kimeneti szűrőkondenzátort a kimeneti egyenirányítóból származó nagyfrekvenciás energia tárolására is használják, és ezzel egyidejűleg kiküszöbölik a kimeneti terhelési hurok egyenáramát. Ezért nagyon fontosak a bemeneti és kimeneti szűrőkondenzátorok kivezetései. A bemeneti és a kimeneti áramhurokat csak a szűrőkondenzátor kapcsairól szabad a tápellátásra csatlakoztatni; ha a bemeneti/kimeneti hurok és a tápkapcsoló/egyenirányító hurok közötti kapcsolat nem csatlakoztatható a kondenzátorhoz A terminál közvetlenül csatlakozik, és az AC energiát a bemeneti vagy kimeneti szűrőkondenzátor sugározza a környezetbe.

A tápkapcsoló és az egyenirányító váltakozó áramú áramköre nagy amplitúdójú trapézáramokat tartalmaz. Ezen áramok harmonikus összetevői nagyon magasak. A frekvencia sokkal nagyobb, mint a kapcsoló alapfrekvenciája. A csúcsamplitúdó akár ötszöröse is lehet a folyamatos bemeneti/kimeneti egyenáram amplitúdójának. Az átmeneti idő általában körülbelül 5 ns. Ez a két hurok leginkább ki van téve az elektromágneses interferenciának, ezért ezeket a váltóáramú hurkokat a tápegység többi nyomtatott vonala elé kell fektetni. Az egyes hurkok három fő összetevője a szűrőkondenzátorok, a tápkapcsolók vagy az egyenirányítók,

induktivitás

transzformátor

Egymás mellé kell helyezni, úgy állítsa be az alkatrészek helyzetét, hogy a lehető legrövidebb legyen az áramút közöttük.

A kapcsolóüzemű tápegység elrendezésének legjobb módja az elektromos kialakításhoz hasonló. A legjobb tervezési folyamat a következő:

1. Helyezze be a transzformátort

2. Tervezze meg a tápkapcsoló áramhurkát

3. Tervezze meg a kimeneti egyenirányító áramhurkát

4. Váltóáramú áramkörhöz csatlakoztatott vezérlőáramkör

Tervezzen bemeneti áramforrás hurkot és bemenetet

szűrő

A kimeneti terhelési hurok és a kimeneti szűrő megtervezésekor az áramkör funkcionális egysége szerint, az áramkör összes alkatrészének elrendezésekor a következő elveket kell betartani:

Az első dolog, amit figyelembe kell venni, a PCB mérete. Ha a PCB mérete túl nagy, a nyomtatott sorok hosszúak lesznek, az impedancia nő, a zajcsökkentő képesség csökken, és a költségek nőnek; Ha a PCB mérete túl kicsi, a hőelvezetés nem lesz jó, és a szomszédos vezetékek könnyen megzavarhatók. Az áramköri lap legjobb formája a téglalap alakú, 3:2 vagy 4:3 oldalarányú. Az áramköri lap szélén található alkatrészek általában legalább 2 mm-re vannak az áramköri lap szélétől. Az alkatrészek elhelyezésekor vegye figyelembe a jövőbeni forrasztást, nem túl sűrű. Vegye ki az egyes funkcionális áramkörök központi elemét, és helyezze el körülötte. Az alkatrészeket egyenletesen, szépen és kompaktan kell elhelyezni a NYÁK-on, minimalizálni és lerövidíteni az alkatrészek közötti vezetékeket és csatlakozásokat, a leválasztó kondenzátor pedig a lehető legközelebb legyen a készülék VCC-jéhez. A magas frekvencián működő áramköröknek figyelembe kell venniük az összetevőket. Az elosztási paraméterek. Általában az áramkört a lehető legnagyobb mértékben párhuzamosan kell elhelyezni. Így nem csak szép, hanem egyszerűen szerelhető és forrasztható, tömeggyártása is egyszerű. Az egyes funkcionális áramköri egységek helyzetét az áramkör áramlásának megfelelően rendezze el úgy, hogy az elrendezés kényelmes legyen a jeláramlás számára, és a jel a lehető legkonzisztensebb legyen. Az elrendezés első elve a vezetékek bekötésének biztosítása. A készülék mozgatásakor ügyeljen a repülő vezetékek bekötésére, és a csatlakoztatott eszközöket úgy állítsa össze, hogy a hurokterületet a lehető legnagyobb mértékben csökkentse, hogy elnyomja a kapcsolóüzemű tápegység sugárzási interferenciáját.

4. Huzalozás

A kapcsolóüzemű tápegység nagyfrekvenciás jeleket tartalmaz. A nyomtatott áramkör bármely nyomtatott vonala antennaként működhet. A nyomtatott vonal hossza és szélessége befolyásolja annak impedanciáját és induktivitását, ezáltal befolyásolja a frekvenciamenetet. Még az egyenáramú jeleket továbbító nyomtatott vonalak is kapcsolódhatnak a szomszédos nyomtatott vonalak rádiófrekvenciás jeleihez, és áramköri problémákat okozhatnak (akár ismét interferenciajeleket sugároznak). Ezért minden nyomtatott vezetéket, amely áthalad a váltakozó áramon, a lehető legrövidebbre és szélesebbre kell tervezni, ami azt jelenti, hogy a nyomtatott vonalakhoz és más elektromos vezetékekhez kapcsolódó összes alkatrészt nagyon közel kell elhelyezni.

A nyomtatott vonal hossza arányos induktivitásával és impedanciájával, szélessége pedig fordítottan arányos a nyomtatott vonal induktivitásával és impedanciájával. A hossza a nyomtatott vonal válaszának hullámhosszát tükrözi. Minél hosszabb a hossza, annál kisebb frekvencián tud a nyomtatott vonal elektromágneses hullámokat küldeni és fogadni, és több rádiófrekvenciás energiát tud kisugározni. A nyomtatott áramköri áram méretének megfelelően próbálja meg növelni a tápvezeték szélességét a hurokellenállás csökkentése érdekében. Ugyanakkor a tápvezeték és a földvezeték irányát állítsa összhangba az áram irányával, ami elősegíti a zajcsökkentő képesség javítását. A földelés a kapcsolóüzemű tápegység négy áramhurok alsó ága. Fontos szerepet játszik az áramkör közös referenciapontjaként, és fontos módszer az interferencia szabályozására. Ezért a földelő vezeték elhelyezését alaposan meg kell fontolni az elrendezésben. A különböző földelések keverése instabil tápegység működését okozza.