בתכנון של מיתוג ספק כוח, העיצוב הפיזי של לוח PCB הוא הקישור האחרון. אם שיטת התכנון אינה תקינה, ה-PCB עלול להקרין יותר מדי הפרעות אלקטרומגנטיות ולגרום לאספקת החשמל לעבוד לא יציב. להלן העניינים הדורשים תשומת לב בכל ניתוח שלב:

זרימת התכנון מסכמטית ל-PCB

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

פריסת רכיבים

התרגול הוכיח שגם אם התכנון הסכמטי של המעגל נכון והלוח המודפס אינו מתוכנן כראוי, זה ישפיע לרעה על אמינות הציוד האלקטרוני. לדוגמה, אם שני הקווים הדקים המקבילים של הלוח המודפס קרובים זה לזה, זה יגרום לעיכוב של צורת גל האות ולרעש ההשתקפות בקצה קו השידור; ההפרעה הנגרמת על ידי התחשבות לא נכונה באספקת החשמל ובקו ההארקה תגרום למוצר להינזק. הביצועים מופחתים, ולכן בעת ​​תכנון המעגל המודפס, יש לשים לב לאימוץ השיטה הנכונה. לכל ספק כוח מיתוג יש ארבע לולאות זרם:

(1) מתג מתח AC מעגל

(2) מיישר פלט מעגל AC

(3) Input signal source current loop

(4) עומס פלט לולאת קלט זרם

קבל הקלט נטען על ידי זרם DC משוער. קבל המסנן פועל בעיקר כאחסון אנרגיה בפס רחב; באופן דומה, קבל מסנן המוצא משמש גם לאחסון אנרגיה בתדר גבוה ממיישר המוצא ולביטול אנרגיית ה-DC של לולאת עומס המוצא. לכן, המסופים של קבלי מסנן הקלט והיציאה חשובים מאוד. יש לחבר את מעגלי זרם הכניסה והמוצא רק לאספקת החשמל מהמסופים של קבל המסנן בהתאמה; אם לא ניתן לחבר את החיבור בין מעגל הקלט/פלט למעגל ההפעלה/מיישר לקבל המסוף מחובר ישירות, ואנרגיית ה-AC תוקרן לסביבה על ידי קבל מסנן הקלט או היציאה.

מעגל ה-AC של מתג ההפעלה ומעגל ה-AC של המיישר מכילים זרמים טרפזיים בעלי משרעת גבוהה. המרכיבים ההרמוניים של זרמים אלה גבוהים מאוד. התדר גדול בהרבה מהתדר הבסיסי של המתג. משרעת השיא יכולה להגיע עד פי 5 מהמשרעת של זרם הקלט/פלט הרציף של DC. זמן המעבר הוא בדרך כלל כ 50 ns.

שתי לולאות אלו הן המועדות ביותר להפרעות אלקטרומגנטיות, ולכן לולאות AC אלו חייבות להיות מונחות לפני שאר הקווים המודפסים באספקת החשמל. שלושת המרכיבים העיקריים של כל לולאה הם קבלי סינון, מתגי מתח או מיישרים, משרנים או שנאים. הנח אותם זה ליד זה והתאם את מיקום הרכיבים כדי שהנתיב הנוכחי ביניהם יהיה קצר ככל האפשר. הדרך הטובה ביותר ליצור פריסת ספק כוח מיתוג דומה לעיצוב החשמלי שלה. תהליך העיצוב הטוב ביותר הוא כדלקמן:

למקם את השנאי

עיצוב לולאת זרם של מתג ההפעלה

תכנון לולאת זרם מיישר פלט

Control circuit connected to AC power circuit

תכנן את לולאת מקור זרם הכניסה ואת מסנן הקלט. תכנן את לולאת עומס הפלט ומסנן הפלט בהתאם ליחידה הפונקציונלית של המעגל. בעת פריסת כל מרכיבי המעגל, יש לעמוד בעקרונות הבאים:

(1) ראשית, שקול את הגודל של PC B. כאשר גודל PC B גדול מדי, הקווים המודפסים יהיו ארוכים, העכבה תגדל, יכולת האנטי-רעש תפחת והעלות תגדל; אם גודל PC B קטן מדי, פיזור החום לא יהיה טוב, וקווים סמוכים יופרעו בקלות. הצורה הטובה ביותר של המעגל היא מלבנית, יחס הרוחב-גובה הוא 3: 2 או 4: 3, והרכיבים הממוקמים בקצה המעגל הם בדרך כלל לא פחות מ-2 מ”מ מקצה המעגל.

(2) בעת הצבת המכשיר, שקול את ההלחמה שלאחר מכן, לא צפופה מדי.

(3) קח את רכיב הליבה של כל מעגל פונקציונלי כמרכז ופרש סביבו. הרכיבים צריכים להיות מסודרים בצורה אחידה, מסודרת וקומפקטית על PC B, למזער ולקצר את הלידים והחיבורים בין הרכיבים, וקבל הניתוק צריך להיות קרוב ככל האפשר ל-VCC של המכשיר.

(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) סדר את המיקום של כל יחידת מעגל פונקציונלית בהתאם לזרימת המעגל, כך שהפריסה נוחה להפצת האות, והאות נשמר באותו כיוון ככל האפשר.

(6) העיקרון הראשון של הפריסה הוא להבטיח את קצב החיווט, לשים לב לחיבור של מובילים מעופפים בעת הזזת המכשיר, ולחבר את המכשירים המחוברים.

(7) צמצם את שטח הלולאה ככל האפשר כדי לדכא את הפרעות הקרינה של ספק הכוח המיתוג.

הגדרות פרמטר

המרחק בין חוטים סמוכים חייב להיות מסוגל לעמוד בדרישות בטיחות חשמל, ועל מנת להקל על ההפעלה והייצור, המרחק צריך להיות רחב ככל האפשר. המרווח המינימלי חייב להיות מתאים לפחות למתח הנסבל. כאשר צפיפות החיווט נמוכה, ניתן להגדיל את המרווח בין קווי האות. עבור קווי אות עם פער גדול בין רמות גבוהות לנמוכות, המרווח צריך להיות קצר ככל האפשר ולהגדיל את המרווח. הגדר את מרווח המעקב ל-8 מיל.

המרחק מקצה החור הפנימי של הרפידה לקצה הלוח המודפס צריך להיות גדול מ-1 מ”מ, כדי למנוע את הפגמים של הרפידה במהלך העיבוד. כאשר העקבות המחוברות לרפידות דקות, יש לעצב את החיבור בין הרפידות לעקבות בצורת טיפה. היתרון בכך הוא שהרפידות אינן קלות לקילוף, אך העקבות והרפידות לא מתנתקות בקלות.

תיול

ספק הכוח המיתוג מכיל אותות בתדר גבוה. כל קו מודפס במחשב B יכול לתפקד כאנטנה. האורך והרוחב של הקו המודפס ישפיעו על העכבה וההשראות שלו, ובכך ישפיעו על תגובת התדר. אפילו קווים מודפסים המעבירים אותות DC יכולים להתחבר לאותות בתדר רדיו מקווים מודפסים סמוכים ולגרום לבעיות במעגלים (ואפילו להקרין שוב אותות מפריעים). לכן, כל הקווים המודפסים המעבירים זרם AC צריכים להיות מתוכננים להיות קצרים ורחבים ככל האפשר, מה שאומר שכל הרכיבים המחוברים לקווים המודפסים ולשאר קווי החשמל חייבים להיות ממוקמים קרוב מאוד.

אורכו של הקו המודפס פרופורציונלי לשראות ולעכבה שהוא מציג, בעוד שהרוחב הוא ביחס הפוך לשראות ולעכבה של הקו המודפס. האורך משקף את אורך הגל של תגובת הקו המודפס. ככל שהאורך ארוך יותר, כך התדר שבו הקו המודפס יכול לשלוח ולקבל גלים אלקטרומגנטיים נמוך יותר, והוא יכול להקרין יותר אנרגיית תדר רדיו. בהתאם לזרם של המעגל המודפס, נסה להגדיל את רוחב קו החשמל כדי להפחית את התנגדות הלולאה. במקביל, הפוך את כיוון קו החשמל ואת קו הקרקע להתאמה לכיוון הזרם, מה שעוזר לשפר את היכולת נגד רעש. הארקה היא הענף התחתון של ארבע לולאות הזרם של ספק הכוח המיתוג. הוא ממלא תפקיד חשוב כנקודת התייחסות משותפת למעגל. זוהי שיטה חשובה לשלוט בהפרעות.

לכן, יש לשקול היטב את המיקום של חוט ההארקה בפריסה. ערבוב הארקות שונות יגרום לאספקת חשמל לא יציבה.

יש לשים לב לנקודות הבאות בתכנון חוטי הארקה:

1. בחר נכון הארקה חד-נקודתית. בדרך כלל, המסוף המשותף של קבל המסנן צריך להיות נקודת החיבור היחידה לחיבור נקודות הארקה אחרות להארקת AC של זרם גבוה. זה צריך להיות מחובר לנקודת ההארקה של רמה זו, בעיקר בהתחשב בכך שהזרם הזורם בחזרה לאדמה בכל חלק של המעגל משתנה. העכבה של הקו הזורם בפועל תגרום לשינוי בפוטנציאל ההארקה של כל חלק במעגל ותכניס הפרעות. באספקת הכוח המתחלפת הזו, לחיווט שלו ולשראות בין המכשירים יש השפעה מועטה, ולזרם המחזורי שנוצר על ידי מעגל ההארקה יש השפעה רבה יותר על ההפרעות. מחוברים לפין ההארקה, חוטי ההארקה של מספר מרכיבים של לולאת הזרם של מיישר המוצא מחוברים גם לפיני ההארקה של קבלי המסנן המתאימים, כך שספק הכוח פועל בצורה יציבה יותר ולא קל לעורר את עצמו. חבר שתי דיודות או נגד קטן, למעשה, ניתן לחבר אותו לפיסת רדיד נחושת מרוכזת יחסית.

2. לעבות את חוט ההארקה ככל האפשר. אם חוט ההארקה דק מאוד, פוטנציאל ההארקה ישתנה עם שינוי הזרם, מה שיגרום לרמת אות התזמון של הציוד האלקטרוני להיות לא יציבה, וביצועי האנטי-רעש ידרדרו. לכן, יש לוודא שכל מסוף הארקה זרם גדול השתמש בחוטים מודפסים קצרים ורחבים ככל האפשר, ולהרחיב ככל האפשר את רוחב חוטי החשמל והארקה. עדיף להפוך את חוטי ההארקה לרחבים יותר מחוטי החשמל. מערכת היחסים ביניהם היא: חוט אות “חוט חשמל”. הרוחב צריך להיות גדול מ-3 מ”מ, ושטח גדול של שכבת נחושת יכול לשמש גם כחוט הארקה, והמקומות שאינם בשימוש על המעגל המודפס מחוברים לאדמה כחוט הארקה. בעת ביצוע חיווט גלובלי, יש לעקוב גם אחר העקרונות הבאים:

(1) כיוון החיווט: מנקודת המבט של משטח ההלחמה, סידור הרכיבים צריך להיות עקבי ככל האפשר עם הדיאגרמה הסכמטית. כיוון החיווט עדיף להיות עקבי עם כיוון החיווט של דיאגרמת המעגל, מכיוון שבדרך כלל נדרשים פרמטרים שונים על משטח ההלחמה במהלך תהליך הייצור. בדיקה, כך שזה נוח לבדיקה, איתור באגים ושיפוץ בייצור (הערה: מתייחס להנחת היסוד של עמידה בביצועי המעגל ובדרישות של כל התקנת המכונה ופריסת הפאנל).

(2) בעת תכנון דיאגרמת החיווט, החיווט לא צריך להתכופף ככל האפשר, ורוחב הקו על הקשת המודפסת לא אמור להשתנות בפתאומיות. פינת החוט צריכה להיות ≥90 מעלות, והקווים צריכים להיות פשוטים וברורים.

(3) אסור להשתמש במעגלים צולבים במעגל המודפס. עבור הקווים שעלולים לחצות, אתה יכול להשתמש ב”קידוח” ו”ליפוף” כדי לפתור את הבעיה. כלומר, תנו לעופרת מסויימת “לקדוח” דרך הרווח מתחת לנגדים אחרים, קבלים ופיני טריודה אחרים, או “לפתול” דרך קצהו של מוביל מסוים שעלול לחצות. בנסיבות מיוחדות, עד כמה מורכב המעגל, מותר גם לפשט את התכנון. השתמש בחוטים כדי לגשר כדי לפתור את בעיית המעגלים הצולבים. בשל הלוח החד-צדדי, הרכיבים ב-line ממוקמים על משטח ה-to p וההתקנים להרכבה על פני השטח ממוקמים על המשטח התחתון. לכן, ההתקנים המוטבעים יכולים לחפוף להתקני הרכבה על פני השטח במהלך הפריסה, אך יש להימנע מחפיפה של הרפידות.

3. הארקת כניסה והארקת פלט ספק כוח מיתוג זה הוא DC-DC במתח נמוך. כדי להזין את מתח המוצא בחזרה לראשי של השנאי, המעגלים משני הצדדים צריכים להיות בעלי הארקה משותפת, ולכן לאחר הנחת נחושת על חוטי ההארקה משני הצדדים, יש לחבר אותם יחד כדי ליצור הארקה משותפת.

בחינה

לאחר השלמת עיצוב החיווט, יש צורך לבדוק היטב האם עיצוב החיווט תואם את הכללים שנקבעו על ידי המעצב, ובמקביל, יש צורך לאשר האם הכללים שנקבעו עומדים בדרישות תהליך ייצור הלוח המודפס . באופן כללי, בדוק את הקווים והקווים, את הקווים ואת רפידות הרכיבים ואת הקווים. האם המרחקים מחורים דרך, רפידות רכיבים וחורים דרך, דרך חורים וחורים דרך הם סבירים, ואם הם עומדים בדרישות הייצור. האם רוחב קו החשמל וקו ההארקה מתאימים, והאם יש מקום להרחיב את קו הקרקע ב-PCB. הערה: ניתן להתעלם מכמה שגיאות. לדוגמה, כאשר חלק מהמתאר של מחברים מסוימים ממוקם מחוץ למסגרת הלוח, יתרחשו שגיאות בעת בדיקת המרווח; בנוסף, בכל פעם שהחיווט והמעברים משתנים, יש לצבוע מחדש את הנחושת.