Analisis desain PCB dan EMC catu daya

Berbicara tentang masalah yang sulit dari catu daya sakelar, PCB cloth plate problems is not very difficult, but if want to cloth up a refined PCB must be one of the difficulties in switching power supply (PCB design is not good, may cause no matter how to debug parameter debugging cloth out of the situation, so not scaremongering) when reason was the PCB board consideration or a lot of, such as: Kinerja listrik, rute proses, persyaratan keselamatan, dampak EMC, dll.; Di antara faktor-faktor yang harus dipertimbangkan, kelistrikan adalah yang paling mendasar, tetapi EMC adalah yang paling sulit untuk dipahami, dan hambatan dari banyak proyek terletak pada EMC. Berikut dari 22 arah untuk berbagi papan PCB dan EMC.

1, sirkuit dewasa dapat menjadi sirkuit EMI desain PCB yang santai

Dampak dari rangkaian di atas pada EMC dapat dibayangkan, filter input ada di sini; Lightning-proof pressure sensitivity; Resistansi R102 untuk mencegah arus kejut (dengan relai untuk mengurangi kerugian); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; Ada sekering yang mempengaruhi papan keselamatan; Masing-masing perangkat ini sangat penting, dan fungsi serta tindakan setiap perangkat harus dihargai dengan cermat. The EMC severity level should be considered when designing the circuit, such as the number of filters to be set, the number and location of the y-capacitor quantity. The choice of pressure-sensitive size and quantity is closely related to our requirements for EMC. Welcome to discuss the seemingly simple EMI circuit that actually contains profound truths for each component.

2. Sirkuit dan EMC (topologi utama flyback yang paling dikenal, lihat bagian penting mana dari sirkuit yang berisi mekanisme EMC)

The circled parts in the circuit in the figure above are very important for EMC (note that the green part is not), such as radiation. It is known that electromagnetic field radiation is spatial, but the basic principle is the change of magnetic flux, which involves the effective cross-sectional area of magnetic field, namely the corresponding loop in the circuit. The electric current can produce a magnetic field, which is stable and cannot be converted into an electric field. Tetapi arus listrik yang berubah menghasilkan medan magnet yang berubah, dan medan magnet yang berubah dapat menghasilkan medan listrik (sebenarnya, ini adalah persamaan Maxwell yang terkenal dan saya menggunakan bahasa sederhana), dan medan listrik yang berubah juga dapat menghasilkan medan magnet. bidang. Jadi pastikan Anda memperhatikan tempat-tempat yang ada status on/off, itu salah satu sumber EMC, dan ini salah satu sumber EMC. For example, the dotted line loop in the circuit is the opening and closing loop of the switch tube. Not only the switching speed can be adjusted during the design of the circuit, but also the area of the wiring loop of the layout board has an important influence on EMC! Dua loop lainnya adalah loop penyerapan dan loop penyearah, pertama-tama pahami terlebih dahulu, lalu bicara!

3. Hubungan antara desain PCB dan EMC

1.PCB loop has a very important influence on EMC, such as flyback main power loop. If it is too large, the radiation will be poor.

2. Filter wiring effect, filter is used to filter out interference, but if PCB wiring is not good, filter may lose the effect it should have.

3. Bagian struktur, pentanahan desain radiator yang tidak baik akan mempengaruhi pentanahan versi terlindung;

4. Jika bagian sensitif terlalu dekat dengan sumber interferensi, seperti sirkuit EMI dan tabung sakelar, itu pasti akan menyebabkan EMC yang buruk, dan area isolasi yang jelas diperlukan.

5. Pengkabelan loop penyerapan RC.

6.Y capacitor grounding and wiring, and the position of Y capacitor is also critical!

Saya akan membicarakan hal ini, dan saya akan membicarakannya lebih lanjut, tetapi saya akan memberi Anda petunjuk.

Ini contoh singkatnya:

Seperti yang ditunjukkan pada kotak putus-putus pada gambar di atas, kabel pin kapasitor X telah diindentasi. Anda dapat mempelajari cara membuat kabel pin kapasitor eksternal (menggunakan kabel arus pemerasan). Dengan cara ini, efek penyaringan kapasitor X dapat mencapai keadaan terbaik.

4. Persiapan untuk desain PCB 🙁 jika Anda benar-benar siap, desain dapat stabil selangkah demi selangkah untuk menghindari desain terbalik dan memulai lagi)

There are roughly the following aspects, are their own design process to consider, all the content has nothing to do with other tutorials, are just their own experience summary.

1. Appearance structure size, including positioning hole, air channel flow direction, input and output socket, need to match with the customer system, also need to communicate with the customer assembly problems, height limit and so on.

2. Safety certification, products do what kind of certification, where do the basic insulation creepage distance to leave enough, where do strengthen the insulation to leave enough distance or slot.

3. Packaging design: there is no special period, such as preparation for customized packaging.

4. Pemilihan rute proses: pemilihan panel ganda panel tunggal, atau papan multi-layer, sesuai dengan diagram skema dan ukuran papan, biaya dan evaluasi komprehensif lainnya.

5. Other special requirements of customers.

The structure and process will be relatively more flexible, safety regulations or relatively fixed part, what certification to do, what safety standards, of course, there are some safety regulations are common in many standards, but there are also some special products such as medical treatment will be more stringent.

For the new entry engineer friends are not dazzled;

Next list some general products general, the following is summarized for IEC60065 specific cloth requirements, for safety needs to keep in mind, encounter specific products will be targeted processing:

1. Jarak pad sekering input lebih besar dari 3.0mm seperti yang dipersyaratkan oleh peraturan keselamatan, dan pelat sebenarnya adalah 3.5mm (secara sederhana, jarak rambat sekering adalah 3.5mm sebelum dan 3.0mm sesudahnya).

2. Before and after the rectifier bridge, the safety requirements are 2.0MM, and the plate layout is 2.5MM.

3. After rectification, safety regulations generally do not require, but the distance between high and low voltage is left according to the actual voltage, and 400V high voltage is left above 2.0mm.

4. Peraturan keselamatan untuk tahap pertama membutuhkan 6.4mm (celah listrik), dan jarak rambat harus 7.6mm. (Perhatikan bahwa ini terkait dengan tegangan input aktual, perlu merujuk ke tabel untuk perhitungan spesifik, data yang disediakan hanya untuk referensi, tergantung pada situasi aktual)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; Tanda L, N, tanda INPUT AC, tanda peringatan sekering, dan sebagainya harus ditandai dengan jelas;

It is reiterated that the actual safety distance is related to the actual input voltage and the working environment, so it is necessary to refer to the table for specific calculation. The data provided is for reference only and shall prevail in the actual situation.

5. Consider other factors for PCB design safety

1. Pahami sertifikasi apa yang dilakukan produk mereka dan kategori produk apa yang mereka ikuti. Misalnya, pengobatan, komunikasi, listrik, TV dan lain-lain berbeda, tetapi banyak juga persamaannya.

2. Dalam peraturan keselamatan, pahami karakteristik insulasi tempat yang dekat dengan papan PCB, tempat mana yang merupakan insulasi dasar, tempat mana yang diperkuat insulasi, jarak insulasi standar yang berbeda tidak sama. Yang terbaik adalah memeriksa standar, dan dapat menghitung jarak listrik, jarak rambat.

3. Focus on the safety devices of the product, such as the relationship between the magnetism of the transformer and the original side;

4. Radiator and surrounding distance problem, radiator insulation is not the same as the ground is not the same, the ground is cold, hot insulation is the same cloth.

5. Special attention should be paid to the distance of insurance, requiring the strictest place. The distance between front and rear of the fuse is consistent.

6. Hubungan antara kapasitansi Y dan arus bocor dan arus kontak.

Dan seterusnya, akan dijelaskan secara rinci bagaimana meninggalkan jarak, bagaimana melakukan persyaratan keselamatan.

6, desain PCB tata letak catu daya

1. Ukur dulu ukuran PCB dan jumlah komponennya, sehingga mencapai kepadatan yang baik, atau padat, jarang akan jelek.

2. Modularisasi sirkuit, ambil perangkat inti sebagai pusat, dan tempatkan perangkat utama terlebih dahulu.

3. Perangkat ini anti-posisi vertikal atau horizontal, satu indah, yang lain adalah operasi plug-in yang nyaman, keadaan khusus dapat mempertimbangkan kemiringan.

4. Take cabling into consideration and arrange the layout in the most reasonable position for subsequent cabling.

5. Kurangi area lingkaran sebanyak mungkin selama tata letak. Keempat loop akan dijelaskan secara rinci nanti.

Do the above points, of course, flexible use, more reasonable layout will be born soon.

Berikut ini adalah PCB perawan pertama yang saya gambar, bertahun-tahun yang lalu, sangat sulit untuk diselesaikan, mungkin ada masalah kecil di tengah, tetapi tata letak umum patut dipelajari:

In this figure, the power density is still relatively high. The control part of LLC, the auxiliary source part and the BUCK circuit driver (high-power multi-channel output) part are on the small board, which is not taken out. Let’s take a look at the layout characteristics of the main power:

1. Terminal input dan output tetap dan tidak dapat dipindahkan. Papan itu berbentuk persegi panjang.

Di sini tata letaknya dari bawah ke atas, dari kiri ke kanan, dan pembuangan panas tergantung pada cangkangnya.

2. Sirkuit EMI masih jelas arah aliran, yang sangat penting, selain itu tidak indah dan buruk untuk EMC.

3. The position of large capacitor should consider PFC loop and LLC main power loop as far as possible;

4. The current of the side side is relatively large. In order to run the current and dissipate the heat of the rectifier tube, this layout is adopted. Lapisan atas daya tinggi umumnya menjadi negatif, dan lapisan bawah menjadi positif.

Each board has its own characteristics, of course, also has its own difficulties, how to reasonably solve the key, we can understand the layout of reasonable selection of meaning?

7. Apresiasi contoh PCB

I think it is a good place to do it. Of course, there will always be defects, which can also be pointed out. It is not easy for a single panel to be so compact, so you can use this board to learn and discuss! Di belakang juga akan untuk papan ini untuk menjelaskan pembelajaran, kita nikmati dulu.

8. Understanding of the four loops of PCB design :(the basic requirement of PCB layout is the small area of the four loops)

Selain itu, loop penyerapan (penyerapan RCD, penyerapan RC tabung MOS dan penyerapan RC tabung penyearah) juga sangat penting, yang juga merupakan loop yang menghasilkan radiasi frekuensi tinggi. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang gambar di atas, Anda dipersilakan untuk mendiskusikannya. Kami tidak takut dengan pertanyaan apa pun.

9. Hot spot desain PCB (titik potensial mengambang) dan kabel ground:

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

1. Pay special attention to hot spots (high-frequency switching points), which are high-frequency radiation points. Cable layout has a great impact on EMC.

2. Lingkaran yang dibentuk oleh titik-titik panas kecil dan kabelnya pendek, dan kabelnya tidak setebal mungkin, tetapi selama arusnya cukup.

3. Kabel ground harus diarde pada satu titik. Ground daya utama dan ground sinyal terpisah, ground sampling terpisah.

4. Tanah radiator harus terhubung ke tanah listrik utama.