Коммутациялық қоректендіруді жобалау кезінде ПХД платасының конструкциялық ойлары туралы айту

Коммутациялық қоректендіруді жобалауда, физикалық жобалау ПХД кеңесі соңғы сілтеме болып табылады. Дизайн әдісі дұрыс болмаса, ПХД тым көп электромагниттік кедергілер шығарып, қуат көзінің тұрақсыз жұмыс істеуіне әкелуі мүмкін. Әрбір талдау қадамында назар аударуды қажет ететін мәселелер мыналар:

ipcb

Дизайн ағыны схемадан ПХД-ға дейін

Құрамдас параметрлерді орнату-“енгізу принципі netlist-“дизайн параметрінің параметрлері -” қолмен орналасу-“қолмен жалғау-“тексеру дизайны -” шолу-“CAM шығысы.

Компоненттердің орналасуы

Тәжірибе көрсеткендей, схеманың схемасы дұрыс болса да, баспа тақшасы дұрыс жобаланбаған болса да, бұл электронды жабдықтың сенімділігіне кері әсер етеді. Мысалы, егер баспа тақтасының екі жіңішке параллель сызығы бір-біріне жақын болса, бұл сигнал толқын пішінінің кешігуіне және тарату желісінің соңында шағылысатын шуылға әкеледі; қуат көзі мен жер желісін дұрыс қарастырмау нәтижесінде пайда болатын кедергі өнімнің зақымдалуына әкеледі. Өнімділік төмендейді, сондықтан баспа схемасын жобалау кезінде дұрыс әдісті қабылдауға назар аудару керек. Әрбір коммутациялық қуат көзінің төрт ток контуры бар:

(1) Қуат қосқышы айнымалы ток тізбегі

(2) шығыс түзеткіш айнымалы ток тізбегі

(3) Кіріс сигнал көзінің ток контуры

(4) шығыс жүктеме ток контурының кіріс контуры

Кіріс конденсаторы шамамен тұрақты токпен зарядталады. Сүзгі конденсаторы негізінен кең жолақты энергия сақтау орны ретінде әрекет етеді; сол сияқты шығыс сүзгі конденсаторы шығыс түзеткіштен жоғары жиілікті энергияны сақтау және шығыс жүктеме контурының тұрақты ток энергиясын жою үшін де қолданылады. Сондықтан кіріс және шығыс сүзгі конденсаторларының терминалдары өте маңызды. Кіріс және шығыс ток тізбектерін тек сәйкесінше сүзгі конденсаторының терминалдарынан қуат көзіне қосу керек; кіріс/шығыс тізбегі мен қуат қосқышы/түзеткіш тізбегі арасындағы қосылымды конденсаторға қосу мүмкін болмаса Терминал тікелей жалғанған және айнымалы ток энергиясы кіріс немесе шығыс сүзгі конденсаторы арқылы қоршаған ортаға сәулеленетін болады.

Қуат қосқышының айнымалы ток тізбегі мен түзеткіштің айнымалы ток тізбегінде жоғары амплитудалы трапециялық токтар болады. Бұл токтардың гармоникалық компоненттері өте жоғары. Жиілік коммутатордың негізгі жиілігінен әлдеқайда көп. Ең жоғары амплитудасы үздіксіз кіріс/шығыс тұрақты токтың амплитудасынан 5 есе жоғары болуы мүмкін. Өту уақыты әдетте шамамен 50 нс құрайды.

Бұл екі ілмектер электромагниттік кедергілерге ең бейім, сондықтан бұл айнымалы ток ілмектер қуат көзіндегі басқа басып шығарылған сызықтардың алдында орналасуы керек. Әрбір контурдың үш негізгі құрамдас бөлігі сүзгі конденсаторлары, қуат қосқыштары немесе түзеткіштер, индукторлар немесе трансформаторлар болып табылады. Оларды бір-бірінің қасына қойып, олардың арасындағы ағымдағы жолды мүмкіндігінше қысқа ету үшін құрамдастардың орнын реттеңіз. Коммутациялық электрмен жабдықтау схемасын орнатудың ең жақсы тәсілі оның электрлік дизайнына ұқсас. Ең жақсы дизайн процесі келесідей:

трансформаторды орналастырыңыз

қуат қосқышының ток контурын жобалау

Шығу түзеткіш ток контурын жобалау

Айнымалы ток қуат тізбегіне қосылған басқару тізбегі

Кіріс ток көзінің контурын және кіріс сүзгісін жобалаңыз. Тізбектің функционалдық бірлігіне сәйкес шығыс жүктеме контурын және шығыс сүзгісін жобалаңыз. Схеманың барлық құрамдас бөліктерін орналастыру кезінде келесі принциптерді сақтау керек:

(1) Біріншіден, В ДК өлшемін қарастырыңыз. ДК В өлшемі тым үлкен болғанда, басып шығарылатын жолдар ұзын болады, кедергі артады, шуға қарсы қабілеті төмендейді және құны артады; егер ДК В өлшемі тым кішкентай болса, жылуды тарату жақсы болмайды, ал іргелес сызықтар оңай бұзылады. Тақтаның ең жақсы пішіні тікбұрышты, арақатынасы 3: 2 немесе 4: 3, ал схеманың шетінде орналасқан компоненттер, әдетте, схеманың шетінен 2 мм-ден кем емес.

(2) Құрылғыны орналастырған кезде, тым тығыз емес, кейінгі дәнекерлеуді ескеріңіз.

(3) Әрбір функционалды схеманың негізгі құрамдас бөлігін орталық етіп алып, оның айналасына орналастырыңыз. Құрамдас бөліктер В ДК-де біркелкі, ұқыпты және ықшам орналасуы керек, құрамдас бөліктер арасындағы сымдар мен қосылымдарды азайту және қысқарту, ал ажырату конденсаторы құрылғының VCC-ге мүмкіндігінше жақын болуы керек.

(4) Жоғары жиілікте жұмыс істейтін тізбектер үшін құрамдас бөліктер арасындағы бөлінген параметрлерді ескеру қажет. Әдетте, схеманы мүмкіндігінше параллель орналастыру керек. Осылайша, ол әдемі ғана емес, сонымен қатар орнату және дәнекерлеу оңай және жаппай өндіруге оңай.

(5) Әрбір функционалды схема блогының орнын схема ағынына сәйкес орналастырыңыз, осылайша орналасу сигнал айналымы үшін ыңғайлы және сигнал мүмкіндігінше бір бағытта сақталады.

(6) Орналасудың бірінші принципі сымдарды қосу жылдамдығын қамтамасыз ету, құрылғыны жылжытқанда ұшатын сымдардың қосылуына назар аудару және қосылған құрылғыларды біріктіру болып табылады.

(7) Коммутациялық қуат көзінің радиациялық кедергісін басу үшін контур аумағын барынша азайтыңыз.

параметр параметрлері

Көршілес сымдар арасындағы қашықтық электр қауіпсіздігі талаптарына сай болуы керек, ал жұмыс пен өндірісті жеңілдету үшін қашықтық мүмкіндігінше кең болуы керек. Ең аз аралық ең болмағанда рұқсат етілген кернеуге сәйкес болуы керек. Сымдар тығыздығы төмен болған кезде сигнал желілерінің аралығын тиісті түрде арттыруға болады. Жоғары және төмен деңгейлер арасындағы үлкен саңылаулары бар сигнал желілері үшін аралық мүмкіндігінше қысқа болуы керек және аралықтарды көбейту керек. Жол аралығын 8милл етіп орнатыңыз.

Өңдеу кезінде төсеніш ақауларын болдырмау үшін төсеніштің ішкі тесігінің шетінен басып шығарылатын тақтаның шетіне дейінгі қашықтық 1 мм-ден көп болуы керек. Тақталарға жалғанған іздер жұқа болған кезде, төсемдер мен іздер арасындағы байланыс тамшы пішінінде жобалануы керек. Мұның артықшылығы – төсеніштердің қабығы оңай емес, бірақ іздер мен төсемдер оңай ажыратылмайды.

Электр өткізгіштік

Коммутациялық қуат көзі жоғары жиілікті сигналдарды қамтиды. В ДК-дегі кез келген басылған сызық антенна ретінде жұмыс істей алады. Басып шығарылған жолдың ұзындығы мен ені оның кедергісі мен индуктивтілігіне әсер етеді, осылайша жиілік реакциясына әсер етеді. Тұрақты ток сигналдарын өткізетін басып шығарылған сызықтар да іргелес басып шығарылған желілердің радиожиілік сигналдарына қосылып, тізбек ақауларын тудыруы мүмкін (тіпті кедергі сигналдарын қайтадан таратады). Сондықтан айнымалы токтан өтетін барлық басып шығарылған желілер мүмкіндігінше қысқа және кең етіп жобалануы керек, бұл басып шығарылған желілерге және басқа электр желілеріне қосылған барлық компоненттерді өте жақын орналастыру керек дегенді білдіреді.

Басылған жолдың ұзындығы ол көрсететін индуктивтілік пен кедергіге пропорционал, ал ені басып шығарылған сызықтың индуктивтілігі мен кедергісіне кері пропорционал. Ұзындық басып шығарылған жолдың жауабының толқын ұзындығын көрсетеді. Ұзындығы неғұрлым ұзағырақ болса, басып шығарылған желі электромагниттік толқындарды жіберетін және қабылдай алатын жиілік соғұрлым төмен болады және ол көбірек радиожиілік энергиясын шығара алады. Баспа схемасының ағымына сәйкес, контурдың кедергісін азайту үшін электр желісінің енін ұлғайтуға тырысыңыз. Сонымен қатар, токтың бағытына сәйкес келетін электр желісі мен жер желісінің бағытын жасаңыз, бұл шуға қарсы қабілетті арттыруға көмектеседі. Жерге қосу – коммутациялық қуат көзінің төрт ток контурының төменгі тармағы. Ол схема үшін жалпы анықтамалық нүкте ретінде маңызды рөл атқарады. Бұл кедергіні бақылаудың маңызды әдісі.

Сондықтан орналасуда жерге тұйықтау сымының орналасуын мұқият қарастырған жөн. Әртүрлі жерге қосуды араластыру тұрақсыз қуат көзін тудырады.

Жерге қосу сымын жобалау кезінде келесі тармақтарға назар аудару керек:

1. Бір нүктелі жерге қосуды дұрыс таңдаңыз. Әдетте, сүзгі конденсаторының ортақ терминалы басқа жерге қосу нүктелерін жоғары токтың айнымалы ток жерге қосу үшін жалғыз қосылым нүктесі болуы керек. Ол осы деңгейдің жерге қосу нүктесіне қосылуы керек, негізінен тізбектің әрбір бөлігінде жерге кері ағып жатқан ток өзгеретінін ескере отырып. Нақты ағын сызығының кедергісі тізбектің әрбір бөлігінің жердегі потенциалының өзгеруіне әкеледі және кедергі келтіреді. Бұл коммутациялық қуат көзінде оның сымдары мен құрылғылар арасындағы индуктивтілігі аз әсер етеді, ал жерге қосу тізбегінен пайда болған айналмалы ток кедергіге көбірек әсер етеді. Жерге қосу түйреуішіне қосылған шығыс түзеткіш ток контурының бірнеше құрамдас бөліктерінің жерге тұйықтау сымдары да сәйкес сүзгі конденсаторларының жерге түйреуіштеріне қосылады, осылайша қуат көзі тұрақты жұмыс істейді және өзін-өзі қоздыру оңай емес. Екі диодты немесе кішкене резисторды қосыңыз, шын мәнінде ол мыс фольгасының салыстырмалы түрде шоғырланған бөлігіне қосылуы мүмкін.

2. Жерге қосу сымын мүмкіндігінше қалыңдатыңыз. Жерге қосу сымы өте жұқа болса, токтың өзгеруіне байланысты жерге қосу әлеуеті өзгереді, бұл электронды жабдықтың уақыт сигналының деңгейінің тұрақсыздығына әкеледі және шуға қарсы өнімділігі нашарлайды. Сондықтан әрбір үлкен ток жерлендіру терминалы Басып шығарылған сымдарды мүмкіндігінше қысқа және кең қолданып, қуат пен жерге қосу сымдарының енін мүмкіндігінше кеңейтуді қамтамасыз ету қажет. Жерге арналған сымдарды қуат сымдарынан кеңірек етіп жасаған дұрыс. Олардың байланысы: жерге қосу сымы «қуат сымы» сигналдық сымы. Ені 3 мм-ден көп болуы керек, ал мыс қабатының үлкен аймағын жерге тұйықтау сымы ретінде де пайдалануға болады, ал баспа тақшасындағы пайдаланылмаған жерлер жерге тұйықтау сымы ретінде жерге қосылады. Ғаламдық сымдарды орнату кезінде келесі принциптерді сақтау керек:

(1) Сымдар бағыты: дәнекерлеу бетінің тұрғысынан компоненттердің орналасуы схемалық диаграммаға мүмкіндігінше сәйкес болуы керек. Өндіріс процесінде дәнекерлеу бетінде әдетте әртүрлі параметрлер қажет болғандықтан, сымның бағыты схеманың сым бағытымен сәйкес болуы жақсы. Тексеру, сондықтан бұл өндірісте тексеру, жөндеу және күрделі жөндеу үшін ыңғайлы (Ескерту: схема өнімділігін қанағаттандыру алғышарттарын және бүкіл машинаны орнату және панель орналасуының талаптарын білдіреді).

(2) Электр схемасын құрастырған кезде сым мүмкіндігінше майыспауы керек, ал басылған доғадағы сызық ені кенеттен өзгермеуі керек. Сымның бұрышы ≥90 градус болуы керек, ал сызықтар қарапайым және анық болуы керек.

(3) Баспа тізбегінде көлденең тізбектерге рұқсат етілмейді. Қиылысуы мүмкін сызықтар үшін мәселені шешу үшін «бұрғылау» және «ораманы» қолдануға болады. Яғни, белгілі бір қорғасын басқа резисторлар, конденсаторлар және триод түйреуіштері астындағы саңылау арқылы «бұрғылау» немесе кесіп өтуі мүмкін белгілі бір өткізгіштің ұшы арқылы «жел» өткізуге мүмкіндік беріңіз. Ерекше жағдайларда, схема қаншалықты күрделі болса, дизайнды жеңілдетуге де рұқсат етіледі. Айқас тізбек мәселесін шешу үшін көпір үшін сымдарды пайдаланыңыз. Бір жақты тақтайшаның арқасында желілік құрамдас бөліктер p бетінде, ал беткі қондырғылар төменгі бетінде орналасқан. Сондықтан желідегі құрылғылар орналасу кезінде беткі құрылғылармен қабаттасуы мүмкін, бірақ төсеніштердің қабаттасуына жол бермеу керек.

3. Кіріс жерге және шығыс жерге қосу Бұл коммутациялық қуат көзі төмен вольтты тұрақты тұрақты ток болып табылады. Шығу кернеуін трансформатордың бастапқы кернеуіне қайтару үшін екі жағындағы тізбектер жалпы анықтамалық жерге ие болуы керек, сондықтан екі жағындағы жерге тұйықталған сымдарға мыс төсегеннен кейін, олар ортақ жерге қосу үшін біріктірілуі керек.

емтихан

Сымдарды жобалау аяқталғаннан кейін электр сымдарының дизайны дизайнер белгілеген ережелерге сәйкес келетінін мұқият тексеру керек және сонымен бірге белгіленген ережелердің баспа тақтасын өндіру процесінің талаптарына сәйкес келетінін растау қажет. . Әдетте, сызықтар мен сызықтарды, сызықтар мен құрамдас бөліктерді және сызықтарды тексеріңіз. Саңылаулардан, құрамдас төсемдерден және саңылаулардан, саңылаулардан және саңылаулардан арақашықтықтар орынды ма және олардың өндіріс талаптарына сәйкес келе ме. Электр желісінің ені мен жер желісінің сәйкестігі және ПХД-да жер желісін кеңейтетін орын бар ма. Ескертпе: Кейбір қателерді елемеуге болады. Мысалы, кейбір қосқыштардың контурының бөлігі тақта жақтауынан тыс орналастырылған кезде, аралықты тексеру кезінде қателер орын алады; сонымен қатар, сымдар мен өткізгіштер өзгертілген сайын, мысты қайта жабу керек.