Desain PCB

Dalam setiap desain catu daya switching, desain fisik dari: Papan PCB is the last link. If the design method is improper, the PCB may radiate too much electromagnetic interference, resulting in the unstable work of the power supply. The following is an analysis of the matters needed to pay attention to in each step.

Dari diagram skematik hingga proses desain PCB

Set up component parameters – > Input principle netlist – > Pengaturan parameter desain – > Tata letak manual – > Manual cabling – > Validasi desain – > Ulasan – & gt; keluaran CAM.

Pengaturan Parameter

Jarak antara kabel yang berdekatan harus memenuhi persyaratan keselamatan listrik, dan untuk kenyamanan operasi dan produksi, jarak harus selebar mungkin. The minimum spacing should be suitable for the voltage at least. When the wiring density is low, the spacing of signal lines can be appropriately increased. For the signal lines with high and low level disparity, the spacing should be as short as possible and the spacing should be increased.

Jarak antara tepi lubang bagian dalam bantalan dan tepi papan cetak harus lebih besar dari 1mm untuk menghindari cacat bantalan selama pemesinan. Ketika kawat yang terhubung dengan bantalan relatif tipis, sambungan antara bantalan dan kawat dirancang menjadi bentuk tetesan. Keuntungannya adalah bantalan tidak mudah terkelupas, tetapi kabel dan bantalan tidak mudah dilepas.

Component layout

Practice has proved that even if the circuit schematic design is correct and the printed circuit board design is improper, the reliability of electronic equipment will be adversely affected.

For example, if two thin parallel lines of a printed board are close together, there will be a delay in the signal waveform, resulting in reflected noise at the end of the transmission line. Gangguan yang disebabkan oleh catu daya dan kabel arde akan menurunkan kinerja produk. Karena itu, ketika mendesain papan sirkuit tercetak, perhatian harus diberikan pada metode yang benar.

Setiap catu daya switching memiliki empat loop arus:

① Ac circuit of power switch

Sirkuit AC penyearah keluaran

Loop arus sumber sinyal input

Output beban loop saat ini Input loop

Dengan mengisi kapasitor input dengan arus dc perkiraan, kapasitor filter terutama memainkan peran penyimpanan energi broadband. Demikian pula, kapasitor filter keluaran digunakan untuk menyimpan energi frekuensi tinggi dari penyearah keluaran sambil menghilangkan energi dc dari loop beban keluaran.

Therefore, the wiring terminals of the input and output filter capacitors are very important. The input and output current loops should be connected to the power supply only from the wiring terminals of the filter capacitor respectively. Jika hubungan antara rangkaian input/output dan rangkaian sakelar/penyearah daya tidak dapat langsung dihubungkan ke terminal kapasitor, energi ac akan melewati kapasitor filter input atau output dan memancar ke lingkungan.

Sirkuit ac dari sakelar catu daya dan penyearah mengandung arus trapesium amplitudo tinggi, yang memiliki komponen harmonik tinggi dan frekuensi yang jauh lebih tinggi daripada frekuensi dasar sakelar. Amplitudo puncak dapat mencapai 5 kali lipat dari arus dc input/output kontinu. Waktu transisi biasanya sekitar 50ns.

Kedua sirkit tersebut kemungkinan besar menghasilkan interferensi elektromagnetik, demikian juga perkawatan tercetak lainnya pada sumber listrik untuk kain sebelum sirkit ac ini, masing-masing loop tiga komponen utama kapasitor filter, sakelar daya atau penyearah, induktor atau transformator harus ditempatkan berdekatan satu sama lain, sesuaikan jalur saat ini antara posisi elemen membuatnya sesingkat mungkin.

Cara terbaik untuk membuat tata letak catu daya switching mirip dengan desain kelistrikannya, proses desain terbaik adalah sebagai berikut:

Tempatkan transformator

Rancang loop arus sakelar daya

③ Design the output rectifier current loop

Sirkuit kontrol terhubung ke sirkuit catu daya AC

pemasangan kawat

Catu daya switching berisi sinyal frekuensi tinggi, dan setiap garis tercetak pada PCB dapat bertindak sebagai antena. Panjang dan lebar garis yang dicetak akan mempengaruhi impedansi dan reaktansi induktifnya, sehingga mempengaruhi respon frekuensi. Even printed lines that pass through dc signals can be coupled to rf signals from adjacent printed lines and cause circuit problems (or even re-radiate interference signals).

Oleh karena itu, semua saluran cetak yang mengalir melalui arus ac harus dirancang sependek dan selebar mungkin, yang berarti bahwa semua komponen yang terhubung ke saluran cetak dan saluran listrik lainnya harus ditempatkan berdekatan.

Panjang garis yang dicetak berbanding lurus dengan induktansi dan impedansinya, dan lebarnya berbanding terbalik dengan induktansi dan impedansi dari garis yang dicetak. Panjangnya mencerminkan panjang gelombang respons garis yang dicetak. Semakin panjang panjangnya, semakin rendah frekuensi garis tercetak yang dapat mengirim dan menerima gelombang elektromagnetik, dan semakin banyak energi rf yang dapat dipancarkannya.

Menurut ukuran arus papan sirkuit tercetak, sejauh mungkin untuk menambah lebar saluran listrik, kurangi resistansi loop. Pada saat yang sama, buat saluran listrik, saluran tanah, dan arah arus konsisten, yang membantu meningkatkan kemampuan anti-noise.

Pembumian adalah cabang bawah dari empat sirkuit arus switching catu daya, yang memainkan peran yang sangat penting sebagai titik referensi umum sirkuit, dan merupakan metode penting untuk mengontrol gangguan. Karena itu, pertimbangkan dengan cermat kabel pembumian dalam tata letak. Mencampur kabel arde dapat menyebabkan catu daya tidak stabil.

memeriksa

Desain pengkabelan selesai, perlu hati-hati memeriksa desain pengkabelan oleh desainer sesuai dengan aturan, aturan pada saat yang sama juga perlu mengkonfirmasi apakah sesuai dengan permintaan proses produksi PCB, garis inspeksi umum ke garis, bantalan pengikat garis dan elemen, pori-pori garis dan penghubung, bantalan pengikat elemen dan pori-pori penghubung, melalui lubang dan jarak antara lubang tembus masuk akal, apakah memenuhi persyaratan produksi.

Apakah lebar kabel daya dan kabel arde sudah sesuai, dan apakah ada ruang untuk melebarkan kabel arde di PCB. Catatan: Beberapa kesalahan dapat diabaikan, misalnya, bagian Outline dari beberapa konektor ditempatkan di luar bingkai papan, sehingga akan salah untuk memeriksa jarak; Selain itu, setelah setiap modifikasi kabel dan lubang, perlu untuk melapisi ulang tembaga sekali.

Tinjau sesuai dengan “daftar periksa PCB”, termasuk aturan desain, definisi lapisan, lebar garis, jarak, bantalan, Pengaturan lubang, tetapi juga fokus pada tinjauan rasionalitas tata letak perangkat, catu daya, kabel jaringan pentanahan, jam berkecepatan tinggi kabel dan pelindung jaringan, penempatan dan koneksi kapasitor decoupling.

Hasil desain

Catatan untuk file gambar cahaya keluaran:

(1) Perlu untuk mengeluarkan lapisan kabel lapisan (bawah), lapisan sablon (termasuk sablon atas, sablon bawah), lapisan las (las bawah), lapisan pengeboran (bawah), selain menghasilkan file pengeboran (NC Bor)

Pada saat setting Layer sablon Layer, jangan pilih Part Type, pilih Outline, Text dan Line bagian atas (bawah) dan Layer sablon

Saat mengatur Layer setiap Layer, pilih Board Outline. Saat mengatur Layer sablon Layer, jangan pilih Part Type, lalu pilih Outline dan Text bagian atas (bawah) dan Layer sablon.