Beszélgetés a nyomtatott áramköri lap tervezési szempontjairól a kapcsolóüzemű tápegység tervezésénél

A kapcsolóüzemű tápegység tervezésénél a fizikai tervezés a PCB kártya az utolsó link. Ha a tervezési módszer nem megfelelő, a PCB túl sok elektromágneses interferenciát sugározhat, és a tápegység instabil működését okozhatja. A következőkre kell figyelni az egyes lépések elemzésénél:

ipcb

A tervezési folyamat a kapcsolási rajztól a PCB-ig

Establishing component parameters-“input principle netlist-“design parameter settings -” manual layout-“manual wiring-“verification design -” review-“CAM output.

Komponens elrendezés

A gyakorlat bebizonyította, hogy még ha az áramkör vázlatos felépítése megfelelő, és a nyomtatott áramköri kártya nincs megfelelően megtervezve, az hátrányosan befolyásolja az elektronikus berendezések megbízhatóságát. Például, ha a nyomtatott kártya két vékony párhuzamos vonala közel van egymáshoz, az a jel hullámformájának késleltetését és a visszaverődési zajt okozza az átviteli vezeték végén; az áramellátás és a földelés nem megfelelő figyelembevételéből adódó interferencia a termék károsodását okozza. Csökken a teljesítmény, ezért a nyomtatott áramköri lap tervezésénél ügyelni kell a helyes módszer átvételére. Minden kapcsolóüzemű tápegység négy áramhurokkal rendelkezik:

(1) Tápkapcsoló AC áramkör

(2) kimeneti egyenirányító AC áramkör

(3) Input signal source current loop

(4) output load current loop input loop

A bemeneti kondenzátort hozzávetőleges egyenáram tölti fel. A szűrőkondenzátor főként szélessávú energiatárolóként működik; hasonlóképpen a kimeneti szűrőkondenzátort a kimeneti egyenirányítóból származó nagyfrekvenciás energia tárolására és a kimeneti terhelési hurok egyenáramának kiküszöbölésére is használják. Ezért nagyon fontosak a bemeneti és kimeneti szűrőkondenzátorok kivezetései. A bemeneti és kimeneti áramkört csak a szűrőkondenzátor kapcsairól szabad a tápellátásra csatlakoztatni; ha a bemeneti/kimeneti áramkör és a tápkapcsoló/egyenirányító áramkör 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 Kb. 5 ns.

Ez a két hurok a leginkább kitéve az elektromágneses interferenciának, ezért ezeket az AC hurkokat a tápegység többi nyomtatott sora elé kell fektetni. Az egyes hurkok három fő alkotóeleme szűrőkondenzátorok, tápkapcsolók vagy egyenirányítók, induktorok vagy transzformátorok. Helyezze őket egymás mellé, és állítsa be az alkatrészek helyzetét úgy, hogy a lehető legrövidebb legyen a köztük lévő áramút. A kapcsolóüzemű tápegység elrendezésének legjobb módja az elektromos kialakításhoz hasonló. A legjobb tervezési folyamat a következő:

helyezze el a transzformátort

tervezési teljesítménykapcsoló áramhurok

Tervezett kimeneti egyenirányító áramhurok

Control circuit connected to AC power circuit

Tervezze meg a bemeneti áramforrás hurkot és a bemeneti szűrőt. Tervezze meg a kimeneti terhelési hurkot és a kimeneti szűrőt az áramkör funkcionális egységének megfelelően. Az áramkör összes alkatrészének elrendezésénél a következő elveket kell betartani:

(1) Először is vegye figyelembe a PC B méretét. Ha a PC B mérete túl nagy, a nyomtatott sorok hosszúak lesznek, az impedancia nő, a zajcsökkentő képesség csökken, és a költségek nőnek; Ha a PC B mérete túl kicsi, a hőleadás nem lesz jó, és a szomszédos vonalak könnyen megzavarhatók. Az áramköri lap legjobb formája a téglalap alakú, a képarány 3:2 vagy 4:3, és az áramköri lap szélén található alkatrészek általában legalább 2 mm-re vannak az áramköri lap szélétől.

(2) A készülék elhelyezésénél vegye figyelembe az utólagos forrasztást, ne legyen túl sűrű.

(3) Vegyük az egyes funkcionális áramkörök központi elemét középpontnak, és helyezzük el körülötte. Az alkatrészeket egyenletesen, szépen és kompaktan kell elhelyezni a B PC-n, minimalizálni és lerövidíteni az alkatrészek közötti vezetékeket és csatlakozásokat, a leválasztó kondenzátor pedig a lehető legközelebb legyen a készülék VCC-jéhez.

(4) For circuits operating at high frequencies, the distributed parameters between components must be considered. Generally, the circuit should be arranged in parallel as much as possible. In this way, it is not only beautiful, but also easy to install and weld, and easy to mass produce.

(5) Az egyes funkcionális áramköri egységek helyzetét az áramkör áramlásának megfelelően rendezze el úgy, hogy az elrendezés kényelmes legyen a jeláramláshoz, és a jel lehetőleg azonos irányban maradjon.

(6) Az elrendezés első elve a bekötési sebesség biztosítása, az eszköz mozgatásakor ügyelni kell a repülő vezetékek bekötésére, és a csatlakoztatott eszközök összeszerelése.

(7) Csökkentse a hurok területét, amennyire csak lehetséges, hogy elnyomja a kapcsolóüzemű tápegység sugárzási interferenciáját.

paraméterbeállítások

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 az elviselhető feszültségnek megfelelőnek kell lennie. Ha a vezetéksűrűség alacsony, a jelvezetékek távolsága megfelelően növelhető. Azoknál a jelvezetékeknél, amelyeknél nagy a rés a magas és az alacsony szint között, a távolságot a lehető legrövidebbre kell tenni, és a távolságot növelni kell. Állítsa a nyomtávolságot 8 mil-re.

A párna belső furatának széle és a nyomtatott tábla széle közötti távolságnak nagyobbnak kell lennie 1 mm-nél, hogy elkerülje 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 betéteket nem könnyű lehúzni, de a nyomokat és a betéteket nem lehet könnyen szétválasztani.

Vezeték

A kapcsolóüzemű tápegység nagyfrekvenciás jeleket tartalmaz. A PC B bármelyik 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 (sőt, ismét zavaró jeleket sugároznak). Ezért minden nyomtatott vezetéket, amely átengedi a váltakozó áramot, 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 az általa mutatott induktivitással és impedanciával, míg a szélessége fordítottan arányos a nyomtatott vonal induktivitásával és impedanciájával. A hossza a nyomtatott vonal válaszának hullámhosszát tükrözi. Minél hosszabb a hossza, annál alacsonyabb frekvencián tud a nyomtatott vonal elektromágneses hullámokat küldeni és fogadni, és több rádiófrekvenciás energiát sugároz ki. A nyomtatott áramköri lap áramának megfelelően próbálja meg növelni a tápvezeték szélességét, hogy csökkentse a hurokellenállást. Ezzel egyidejűleg a tápvezeték és a földvezeték irányát állítsa összhangba az áram irányával, ami segít javítani a zajcsillapító képességet. A földelés a kapcsolóüzemű tápegység négy áramhurkának alsó ága. Fontos szerepet játszik az áramkör közös referenciapontjaként. Ez egy fontos módszer az interferencia szabályozására.

Therefore, the placement of the grounding wire should be carefully considered in the layout. Mixing various groundings will cause unstable power supply.

A földelővezeték kialakításánál a következő pontokra kell figyelni:

1. Helyesen válassza ki az egypontos földelést. Általában a szűrőkondenzátor közös kivezetésének kell lennie az egyetlen csatlakozási pontnak a többi földelési pontnak a nagyáramú váltakozó áramú földhöz való csatlakoztatásához. Ennek a szintnek a földelési pontjához kell kötni, főként figyelembe véve, hogy az áramkör minden egyes részében megváltozik a földre visszafolyó áram. A tényleges áramló vezeték impedanciája az áramkör minden részének testpotenciáljának változását okozza, és interferenciát okoz. Ebben a kapcsolóüzemű tápegységben a vezetékezése és a készülékek közötti induktivitás csekély mértékben, a földelő áramkör által alkotott keringtető áram pedig nagyobb mértékben befolyásolja a zavarást. A földelő érintkezőhöz csatlakoztatva a kimeneti egyenirányító áramhurok több alkatrészének földelővezetéke is a megfelelő szűrőkondenzátorok földelő érintkezőihez van kötve, így a tápegység stabilabban működik, és nem könnyű öngerjeszteni. Csatlakoztass két diódát vagy egy kis ellenállást, sőt, egy viszonylag tömény rézfóliára is csatlakoztatható.

2. Vastagítsa meg a földelő vezetéket, amennyire csak lehetséges. Ha a földelő vezeték nagyon vékony, akkor az áram változásával a földpotenciál megváltozik, ami az elektronikus berendezés időzítési jelszintjét instabillá teszi, és a zajcsillapító teljesítménye romlik. Ezért gondoskodni kell arról, hogy minden nagyáramú földelési kapocs a lehető legrövidebb és legszélesebb nyomtatott vezetékeket használja, és amennyire csak lehetséges, szélesítse a táp- és földvezetékek szélességét. A legjobb, ha a földelő vezetékek szélesebbek, mint a tápvezetékek. Kapcsolatuk a következő: földelő vezeték „tápvezeték” jelvezeték. A szélességnek 3 mm-nél nagyobbnak kell lennie, és nagy felületű rézréteg is használható földelővezetékként, és a nyomtatott áramköri lap nem használt helyei földelővezetékként csatlakoznak a földhöz. A globális vezetékezés során a következő elveket is be kell tartani:

(1) Bekötési irány: A forrasztási felület szempontjából az alkatrészek elrendezésének a lehető legnagyobb mértékben összhangban kell lennie a vázlatos diagrammal. A bekötési irány a legjobb, ha összhangban van a kapcsolási rajz bekötési irányával, mivel a gyártási folyamat során általában különféle paraméterekre van szükség a forrasztási felületen. Ellenőrzés, így ez kényelmes a gyártás során történő ellenőrzéshez, hibakereséshez és nagyjavításhoz (Megjegyzés: az áramkör teljesítményének, valamint a teljes géptelepítési és panelelrendezési követelményeknek való megfelelés előfeltételére vonatkozik).

(2) A kapcsolási rajz megtervezésekor a huzalozásnak nem szabad a lehető legnagyobb mértékben meghajolnia, és a nyomtatott íven a vonal szélessége nem változhat hirtelen. A vezeték sarkának ≥90 fokosnak kell lennie, a vonalaknak pedig egyszerűnek és világosnak kell lenniük.

(3) Keresztáramkörök nem megengedettek a nyomtatott áramkörben. Az esetlegesen keresztező vonalak esetében „fúrást” és „tekercselést” használhat a probléma megoldására. Ez azt jelenti, hogy egy bizonyos vezetéket „fúrjon át” a résen más ellenállások, kondenzátorok és triódacsapok alatt, vagy „széljen” át egy bizonyos vezeték végén, amely keresztezheti. Különleges körülmények között, mennyire bonyolult az áramkör, a tervezés egyszerűsítése is megengedett. Használjon vezetékeket az áthidaláshoz, hogy megoldja a keresztáramköri problémát. Az egyoldalas táblának köszönhetően az in-line alkatrészek a to p felületen, a felületre szerelhető eszközök pedig az alsó felületen helyezkednek el. Ezért az elrendezés során az in-line eszközök átfedhetnek a felületre szerelhető eszközökkel, de kerülni kell az alátétek átfedését.

3. Bemeneti és kimeneti földelés Ez a kapcsolóüzemű tápegység kisfeszültségű DC-DC. Ahhoz, hogy a kimeneti feszültséget visszatápláljuk a transzformátor primer áramkörébe, mindkét oldalon lévő áramköröknek közös referenciaföldeléssel kell rendelkezniük, tehát miután mindkét oldalon rézzel fektették a földelővezetékeket, azokat össze kell kötni, hogy közös földet alkossanak.

vizsga

A huzalozási terv elkészülte után gondosan ellenőrizni kell, hogy a kábelezési terv megfelel-e a tervező által meghatározott szabályoknak, és egyúttal meg kell győződni arról, hogy a megállapított szabályok megfelelnek-e a nyomtatott lap gyártási folyamatának követelményeinek. . Általában ellenőrizze a vonalakat és a vonalakat, a vonalakat és az alkatrészpárnákat, valamint a vonalakat. Ésszerűek-e a távolságok az átmenő lyukaktól, alkatrészbetétektől és átmenőfuratoktól, átmenő furatoktól és átmenő furatoktól, és megfelelnek-e a gyártási követelményeknek. Megfelelő-e a tápvezeték és a földvezeték szélessége, és van-e hely a földvezeték szélesítésére a NYÁK-ban. Megjegyzés: Néhány hiba figyelmen kívül hagyható. Például, ha egyes csatlakozók körvonalának egy része a kártyakereten kívülre kerül, hibák lépnek fel a távolság ellenőrzésekor; ezenkívül minden alkalommal, amikor a vezetékeket és a csatlakozókat módosítják, a rezet újra kell vonni.