ניתוח עיצוב PCB ו- EMC של ספק הכוח

אם כבר מדברים על הבעיה הקשה של אספקת החשמל במתג, PCB בעיות בצלחת בד אינן קשות במיוחד, אך אם ברצונך להלביש PCB מעודן חייב להיות אחד הקשיים בהחלפת אספקת חשמל (עיצוב PCB אינו טוב, עלול לגרום לא משנה כיצד לאתר באגים באגים בד מהסיטואציה, כך לא מפחיד) כאשר הסיבה הייתה השיקול של לוח ה- PCB או הרבה, כגון: ביצועי חשמל, מסלול תהליכים, דרישות בטיחות, השפעת EMC וכו ‘; בין הגורמים שיש לקחת בחשבון, חשמל הוא הבסיסי ביותר, אך EMC הוא הקשה ביותר להבנה, וצוואר הבקבוק של פרויקטים רבים טמון ב- EMC. להלן מתוך 22 כיוונים לחלוק את לוח הלוח וה- EMC.

1, מעגל בוגר יכול להיות מעגל EMI בעיצוב PCB נינוח

ניתן לדמיין את ההשפעה של המעגל הנ”ל על EMC, מסנני הכניסה נמצאים כאן; רגישות ללחץ הוכחה לברק; התנגדות R102 למניעת זרם הלם (עם ממסר להפחתת אובדן); מצב שגיאת מפתח X קיבול וקיבול Y עם סינון משרן; ישנם נתיכים המשפיעים על לוח הבטיחות; לכל אחד מהמכשירים הללו יש חשיבות חיונית, ויש להעריך היטב את הפונקציה והפעולה של כל מכשיר. יש להתחשב ברמת החומרה של EMC בעת תכנון המעגל, כגון מספר המסננים שיש להגדיר, המספר והמיקום של כמות הקבלים y. הבחירה של גודל וכמות רגישים ללחץ קשורה קשר הדוק לדרישות שלנו ל- EMC. ברוכים הבאים לדון במעגל ה- EMI הפשוט לכאורה המכיל למעשה אמיתות עמוקות לכל רכיב.

2. מעגל ו- EMC: (הטופולוגיה העיקרית המוכרת ביותר של flyback, ראו אילו חלקים מרכזיים במעגל מכילים מנגנון EMC)

החלקים המעגלים במעגל באיור לעיל חשובים מאוד ל- EMC (שימו לב שהחלק הירוק אינו), כגון קרינה. ידוע כי קרינת השדה האלקטרומגנטית היא מרחבית, אך העיקרון הבסיסי הוא שינוי השטף המגנטי, הכולל את שטח החתך האפקטיבי של השדה המגנטי, כלומר הלולאה המתאימה במעגל. הזרם החשמלי יכול לייצר שדה מגנטי שהוא יציב ואינו יכול להפוך לשדה חשמלי. אבל זרם חשמלי משתנה מייצר שדה מגנטי משתנה, ושדה מגנטי משתנה יכול לייצר שדה חשמלי (למעשה, זו משוואת מקסוול המפורסמת ואני משתמש בשפה פשוטה), ושדה חשמלי משתנה יכול גם לייצר מגנטי שדה. אז הקפד לשים לב למקומות בהם יש מצבי הפעלה/כיבוי, זה אחד המקורות של ה- EMC, וזה אחד המקורות של ה- EMC. לדוגמה, לולאת הקו המקווקו במעגל היא לולאת הפתיחה והסגירה של צינור המתג. לא רק את מהירות המיתוג ניתן לכוון במהלך תכנון המעגל, אלא שלשטח הלולאת החיווט של לוח הפריסה יש השפעה חשובה על EMC! שתי הלולאות האחרות הן לולאות קליטה ולולאות תיקון, קודם כל מבינים מראש ואז מדברים!

3. קשר בין עיצוב PCB ו- EMC

לולאת PCB יש השפעה חשובה מאוד על EMC, כגון לולאת החשמל הראשית של flyback. אם הוא גדול מדי, הקרינה תהיה ירודה.

2. אפקט חיווט מסנן, המסנן משמש לסינון הפרעות, אך אם חיווט PCB אינו טוב, המסנן עלול לאבד את האפקט שהוא אמור להיות.

3. חלק המבנה, הארקה בעיצוב הרדיאטור אינה טובה תשפיע על הארקה של הגרסה המוגנת;

4. אם החלק הרגיש קרוב מדי למקור ההפרעות, כגון מעגל EMI וצינור מתג, הוא יוביל בהכרח ל- EMC לקוי, ונדרש אזור בידוד ברור.

5. חיווט של לולאת קליטת RC.

6. הארקה וחיווט של קבלים, והמיקום של קבל Y הוא גם קריטי!

אני עומד לדבר על זה, ואני הולך לדבר על זה יותר, אבל אני הולך לתת לך יתרון.

להלן דוגמה מהירה:

כפי שמוצג בתיבה המקווקו באיור לעיל, חיווט סיכת ה- X של קבלים הוכנס. אתה יכול ללמוד כיצד להפוך את חיווט סיכת הקבל לחיצוני (באמצעות חיווט זרם הסחיטה). בדרך זו, אפקט הסינון של קבלים X יכול להגיע למצב הטוב ביותר.

4. הכנה לעיצוב PCB: (אם אתה מוכן במלואו, העיצוב יכול להיות יציב צעד אחר צעד כדי למנוע התהפכות עיצוב והתחלה מחדש)

ישנם בערך ההיבטים הבאים, האם יש לקחת בחשבון את תהליך העיצוב שלהם, כל התוכן אינו קשור להדרכות אחרות, אלא רק סיכום ניסיון משלהם.

1. גודל מבנה המראה, כולל חור מיקום, כיוון זרימת תעלת האוויר, שקע כניסה ויציאה, צריך להתאים למערכת הלקוח, צריך גם לתקשר עם בעיות הרכבה של הלקוח, מגבלת גובה וכן הלאה.

2. אישור בטיחות, מוצרים עושים איזה סוג של הסמכה, היכן מרחק זחילת הבידוד הבסיסי כדי להשאיר מספיק, היכן כן מחזקים את הבידוד כדי להשאיר מספיק מרחק או חריץ.

3. עיצוב אריזה: אין תקופה מיוחדת, כגון הכנה לאריזה מותאמת אישית.

4. בחירת מסלול תהליך: בחירה בלוח יחיד כפול, או לוח רב שכבתי, על פי התרשים הסכימטי וגודל הלוח, העלות והערכה מקיפה אחרת.

5. דרישות מיוחדות אחרות של לקוחות.

המבנה והתהליך יהיו יחסית גמישים יותר, תקנות בטיחות או חלק קבוע יחסית, איזו הסמכה לעשות, אילו תקני בטיחות, כמובן, יש כמה תקנות בטיחות הנפוצות בתקנים רבים, אך יש גם כמה מוצרים מיוחדים כגון רפואי הטיפול יהיה מחמיר יותר.

עבור מהנדס הכניסה החדש חברים אינם מסונוורים;

ברשימה הבאה כמה מוצרים כלליים כללים, הדברים הבאים מסוכמים לדרישות הבד הספציפיות של IEC60065, כדי לזכור את צרכי הבטיחות, נתקל במוצרים ספציפיים בעיבוד ממוקד:

1. המרחק של כרית הנתיך הקלט גדול מ- 3.0 מ”מ כנדרש בתקנות הבטיחות, והצלחת בפועל היא 3.5 מ”מ (בפשטות, מרחק הזחילה של הנתיך הוא 3.5 מ”מ לפני ו -3.0 מ”מ לאחר).

2. לפני ואחרי גשר המיישר, דרישות הבטיחות הן 2.0MM, ופריסת הצלחת היא 2.5MM.

3. לאחר התיקון, תקנות הבטיחות בדרך כלל אינן דורשות, אך המרחק בין מתח גבוה לנמוך נותר בהתאם למתח בפועל, ומתח גבוה 400V נשאר מעל 2.0 מ”מ.

4. תקנות הבטיחות לשלב הראשון דורשות 6.4 מ”מ (פער חשמלי), ומרחק הזחילה צריך להיות 7.6 מ”מ. (שים לב שזה קשור למתח הכניסה בפועל, עליך להתייחס לטבלה לחישוב ספציפי, הנתונים המסופקים לעיון בלבד, בכפוף למצב בפועל)

5. קרקע קרה ואדמה חמה מסומנות בבירור לשלב הראשון; סימן L, N, סימן כניסת AC INPUT, סימן אזהרת נתיך וכן הלאה צריך להיות מסומן בבירור;

הוא חוזר ומדגיש כי מרחק הבטיחות בפועל קשור למתח הכניסה בפועל ולסביבת העבודה, ולכן יש צורך להתייחס לטבלה לחישוב ספציפי. הנתונים המסופקים מיועדים לעיון בלבד וישררו במציאות.

5. שקול גורמים אחרים לבטיחות עיצוב PCB

1. להבין לאיזו הסמכה המוצרים שלהם עושים ולאיזה קטגוריות מוצרים הם שייכים. לדוגמה, טיפול רפואי, תקשורת, חשמל, טלוויזיה וכדומה שונים, אך יש גם קווי דמיון רבים.

2. בתקנות הבטיחות, להבין את מאפייני הבידוד של המקום הקרוב עם לוח PCB, איזה מקום הוא בידוד בסיסי, איזה מקום הוא בידוד מחוזק, מרחק בידוד סטנדרטי שונה אינו זהה. עדיף לבדוק תקנים, ויכול לחשב מרחק חשמלי, מרחק זחילה.

3. התמקדו במכשירי הבטיחות של המוצר, כגון הקשר בין המגנטיות של השנאי לבין הצד המקורי;

4. בעיית רדיאטור ומרחק סביב, בידוד רדיאטור אינו זהה לקרקע לא אותו דבר, הקרקע קרה, בידוד חם הוא אותו בד.

5. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת למרחק הביטוח, הדורש את המקום המחמיר ביותר. המרחק בין החלק הקדמי והאחורי של הנתיך הוא עקבי.

6. קשר בין קיבול Y לבין זרם דליפה וזרם מגע.

וכן הלאה, הוא יסביר בפירוט כיצד להשאיר את המרחק, כיצד לבצע דרישות בטיחות.

6, עיצוב PCB של פריסת אספקת החשמל

1. ראשית למדוד את גודל ה- PCB ואת מספר הרכיבים, כדי להשיג צפיפות טובה, או צפוף, דליל יהיה מכוער.

2. שנה את המעגל, קח את מכשירי הליבה כמרכז והנח את מכשירי המפתח במקום הראשון.

3. המכשיר אנכי או אופקי נגד מיקום, אחד יפה, השני נוח לתפעול, נסיבות מיוחדות יכולות לשקול הטייה.

4. קח בחשבון את הכבלים וסדר את הפריסה במיקום הסביר ביותר לכבלים הבאים.

5. צמצם ככל האפשר את שטח הלולאה במהלך הפריסה. ארבע הלולאות יוסברו בפירוט בהמשך.

האם את הנקודות הנ”ל, כמובן, שימוש גמיש, פריסה סבירה יותר תיוולד בקרוב.

להלן ה- PCB הבתולי הראשון שציירתי, לפני שנים רבות, היה קשה מאוד לסיים, יתכן שיש בעיה קטנה באמצע, אך כדאי ללמוד את הפריסה הכללית:

באיור זה צפיפות ההספק עדיין גבוהה יחסית. חלק הבקרה של LLC, חלק המקור העזר וחלק נהג המעגל BUCK (פלט רב ערוצי בעל הספק גבוה) נמצאים על הלוח הקטן, שאינו מוציא. בואו נסתכל על מאפייני הפריסה של הכוח העיקרי:

1. מסופי הכניסה והיציאה קבועים ואי אפשר להזיז אותם. הלוח מלבני.

כאן הפריסה היא מלמטה למעלה, משמאל לימין, ופיזור החום תלוי בקליפה.

2. מעגל EMI הוא עדיין כיוון זרימה ברור, וזה מאוד חשוב, אחרת זה לא יפה ורע עבור EMC.

3. המיקום של הקבל הגדול צריך לשקול לולאת PFC ולולאת החשמל הראשית של LLC ככל האפשר;

4. הזרם של הצד הצדדי יחסית גדול. על מנת להפעיל את הזרם ולפזר את החום של צינור המיישר, פריסה זו מאומצת. השכבה העליונה של הספק גבוה בדרך כלל הופכת שלילית, והשכבה התחתונה הופכת לחיובית.

לכל לוח מאפיינים משלו, כמובן, יש לו גם קשיים משלו, כיצד לפתור את המפתח באופן סביר, נוכל להבין את פריסת בחירת המשמעות הסבירה?

7. הערכה של דוגמאות PCB

אני חושב שזה מקום טוב לעשות את זה. כמובן, תמיד יהיו פגמים, שאפשר גם להצביע עליהם. לוח לא פשוט להיות כל כך קומפקטי, כך שתוכל להשתמש בלוח זה כדי ללמוד ולדון! מאחורינו גם הלוח הזה יסביר למידה, אנחנו נהנים תחילה.

8. הבנת ארבע הלולאות של עיצוב PCB: (הדרישה הבסיסית של פריסת PCB היא השטח הקטן של ארבעת הלולאות)

בנוסף, לולאת הספיגה (קליטת RCD, קליטת RC של צינור MOS וספיגת RC של צינור מיישר) חשובה מאוד, שהיא גם הלולאה המייצרת קרינה בתדירות גבוהה. אם יש לך שאלות לגבי הנתון לעיל, אתה מוזמן לדון בהן. אנחנו לא מפחדים מכל שאלה.

9. נקודה חמה לעיצוב PCB (נקודה פוטנציאלית צפה) וחוט קרקע:

עניינים הזקוקים לתשומת לב:

1. שימו לב במיוחד לנקודות חמות (נקודות מיתוג בתדירות גבוהה), שהן נקודות קרינה בתדירות גבוהה. לפריסת הכבלים יש השפעה רבה על EMC.

2. הלולאה הנוצרת מנקודות חמות היא קטנה והחיווט קצר, והחיווט אינו עבה ככל האפשר, אלא כל עוד מספיק הזרם.

3. כבל הארקה חייב להיות מקורקע בנקודה אחת. קרקע החשמל הראשית ואדמת האות נפרדות, קרקע הדגימה הולכת בנפרד.

4. יש לחבר את הקרקע של הרדיאטור לקרקע החשמל הראשית.