Progettazione PCB

In qualsiasi progetto di alimentazione a commutazione, il progetto fisico del PCB bordo è l’ultimo collegamento Se il metodo di progettazione non è corretto, il PCB può irradiare troppe interferenze elettromagnetiche, con conseguente funzionamento instabile dell’alimentatore. Quella che segue è un’analisi delle questioni necessarie a cui prestare attenzione in ogni fase.

Dal diagramma schematico al processo di progettazione PCB

Set up component parameters – > Input principle netlist – > Impostazione dei parametri di progettazione – > Layout manuale – > Cablaggio manuale – > Convalida design – > Recensione – & gt; Uscita CAM.

Impostazioni parametri

La distanza tra i fili adiacenti deve soddisfare i requisiti di sicurezza elettrica e, per comodità di funzionamento e produzione, la distanza deve essere la più ampia possibile. 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.

La distanza tra il bordo del foro interno del tampone e il bordo del cartone stampato deve essere maggiore di 1mm per evitare difetti del tampone durante la lavorazione. Quando il filo collegato al pad è relativamente sottile, la connessione tra il pad e il filo è progettata a forma di goccia. Il vantaggio è che il pad non è facile da staccare, ma il filo e il pad non sono facili da scollegare.

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. L’interferenza causata dall’alimentazione e dal cavo di messa a terra ridurrà le prestazioni del prodotto. Pertanto, durante la progettazione del circuito stampato, è necessario prestare attenzione al metodo corretto.

Ogni alimentatore switching ha quattro loop di corrente:

① Ac circuit of power switch

Circuito CA del raddrizzatore di uscita

Circuito di corrente della sorgente del segnale di ingresso

④ Loop di corrente di carico in uscita Loop di ingresso

Caricando il condensatore di ingresso con una corrente continua approssimativa, il condensatore di filtro svolge principalmente un ruolo di accumulo di energia a banda larga. Allo stesso modo, i condensatori del filtro di uscita vengono utilizzati per immagazzinare energia ad alta frequenza dal raddrizzatore di uscita eliminando l’energia cc dall’anello di carico di uscita.

Pertanto, i terminali di cablaggio dei condensatori del filtro di ingresso e di uscita sono molto importanti. Gli anelli di corrente di ingresso e di uscita devono essere collegati all’alimentazione solo dai terminali di cablaggio del condensatore di filtro rispettivamente. Se la connessione tra il circuito di ingresso/uscita e il circuito dell’interruttore di alimentazione/raddrizzatore non può essere collegata direttamente al terminale del condensatore, l’energia CA passerà attraverso il condensatore del filtro di ingresso o uscita e si irradierà nell’ambiente.

I circuiti in corrente alternata dell’interruttore di alimentazione e del raddrizzatore contengono correnti trapezoidali di elevata ampiezza, che hanno un’elevata componente armonica e una frequenza molto superiore alla frequenza fondamentale dell’interruttore. L’ampiezza di picco può essere fino a 5 volte quella della corrente continua di ingresso/uscita. Il tempo di transizione è solitamente di circa 50 ns.

È più probabile che i due circuiti producano interferenze elettromagnetiche, quindi l’altro cablaggio stampato nella fonte di alimentazione deve essere posizionato prima di questi circuiti in corrente alternata, ciascuno dei tre componenti principali del condensatore di filtro, l’interruttore di alimentazione o raddrizzatore, l’induttore o il trasformatore devono essere posizionati adiacenti tra loro, regolare il percorso corrente tra la posizione dell’elemento e renderli il più brevi possibile.

Il modo migliore per stabilire il layout dell’alimentatore switching è simile al suo design elettrico, il miglior processo di progettazione è il seguente:

Posizionare il trasformatore

② Progettare il circuito di corrente dell’interruttore di alimentazione

③ Progettare l’anello di corrente del raddrizzatore di uscita

④ Il circuito di controllo collegato al circuito di alimentazione CA

cablaggio

L’alimentatore switching contiene un segnale ad alta frequenza e qualsiasi linea stampata sul PCB può fungere da antenna. La lunghezza e la larghezza della linea stampata influenzeranno la sua impedenza e reattanza induttiva, influenzando così la risposta in frequenza. Anche le linee stampate che passano attraverso segnali cc possono essere accoppiate a segnali rf da linee stampate adiacenti e causare problemi al circuito (o anche ri-irradiare segnali di interferenza).

Tutte le linee stampate che attraversano la corrente alternata dovrebbero quindi essere progettate per essere il più corte e larghe possibile, il che significa che tutti i componenti collegati alle linee stampate e ad altre linee di alimentazione devono essere posizionati vicini tra loro.

La lunghezza della linea stampata è direttamente proporzionale alla sua induttanza e impedenza e la larghezza è inversamente proporzionale all’induttanza e all’impedenza della linea stampata. La lunghezza riflette la lunghezza d’onda della risposta della linea stampata. Maggiore è la lunghezza, minore è la frequenza della linea stampata che può inviare e ricevere onde elettromagnetiche e più energia rf può irradiare.

In base alla dimensione della corrente del circuito stampato, per quanto possibile aumentare la larghezza della linea di alimentazione, ridurre la resistenza del circuito. Allo stesso tempo, rendere coerenti la linea elettrica, la linea di terra e la direzione della corrente, il che aiuta a migliorare la capacità antirumore.

La messa a terra è il ramo inferiore di quattro circuiti di corrente dell’alimentatore a commutazione, che svolge un ruolo molto importante come punto di riferimento comune del circuito ed è un metodo importante per controllare le interferenze. Pertanto, considerare attentamente i cavi di messa a terra nel layout. La combinazione di cavi di messa a terra può causare un’alimentazione instabile.

dai un’occhiata

La progettazione del cablaggio è completata, è necessario controllare attentamente che la progettazione del cablaggio da parte dei progettisti sia in linea con le regole, le regole allo stesso tempo devono anche confermare se l’accordo con la domanda del processo di produzione del PCB, l’ispezione generale da linea a linea, pad di legame di linea ed elemento, la linea e i pori comunicanti, il pad di legame di elemento e i pori comunicanti, il foro passante e la distanza tra il foro passante è ragionevole, se soddisfare i requisiti di produzione.

Se la larghezza del cavo di alimentazione e del filo di terra è appropriata e se c’è spazio per allargare il filo di terra nel PCB. Nota: Alcuni errori possono essere ignorati, ad esempio parte di Outline di alcuni connettori è posizionata all’esterno del frame della scheda, quindi sarà sbagliato controllare la spaziatura; Inoltre, dopo ogni modifica del cablaggio e del foro, è necessario riverniciare il rame una volta.

Revisione in base alla “lista di controllo PCB”, comprese le regole di progettazione, definizione del livello, larghezza della linea, spaziatura, pad, impostazioni dei fori, ma anche concentrarsi sulla revisione della razionalità del layout del dispositivo, alimentazione, cablaggio della rete di messa a terra, orologio ad alta velocità cablaggio e schermatura della rete, posizionamento e collegamento dei condensatori di disaccoppiamento.

Uscita del progetto

Note per i file di disegno della luce in uscita:

(1) Necessità di produrre lo strato di cablaggio dello strato (in basso), lo strato di serigrafia (inclusa la serigrafia superiore, la serigrafia inferiore), lo strato di saldatura (saldatura inferiore), lo strato di perforazione (in basso), oltre a generare il file di perforazione (NC Drill)

② Quando si imposta il Layer del Layer di serigrafia, non selezionare Part Type, selezionare Outline, Text e Line del Layer superiore (inferiore) e di serigrafia

③ Quando si imposta il livello di ogni livello, selezionare Contorno cartone. Quando si imposta il Livello del Livello di stampa serigrafica, non selezionare Tipo di parte e selezionare Contorno e Testo del livello superiore (inferiore) e serigrafico.