모든 스위칭 전원 공급 장치 설계에서 물리적 설계는 PCB 보드 마지막 링크입니다. 설계 방법이 부적절하면 PCB가 너무 많은 전자기 간섭을 방출하여 전원 공급 장치가 불안정하게 작동할 수 있습니다. 각 단계별 분석에서 주의해야 할 사항은 다음과 같다.

1. 회로도에서 PCB로의 설계 흐름

구성요소 매개변수 설정 – “입력 원리 넷리스트 -” 설계 매개변수 설정 – “수동 레이아웃 – “수동 배선 -” 검증 설계 – “검토 -” CAM 출력.

2. 파라미터 설정

인접한 전선 사이의 거리는 전기 안전 요구 사항을 충족할 수 있어야 하며 작동 및 생산을 용이하게 하기 위해 거리는 가능한 한 넓어야 합니다. 최소 간격은 최소한 견딜 수 있어야 합니다.

전압

배선 밀도가 낮으면 신호선의 간격을 적절하게 늘릴 수 있습니다. 높고 낮은 레벨의 신호 라인의 경우 간격은 가능한 한 짧아야 하고 간격을 늘려야 합니다. 일반적으로 배선 간격은 8mil로 설정됩니다. 패드의 내부 구멍 가장자리와 인쇄 기판 가장자리 사이의 거리는 1mm 이상이어야 처리 중 패드의 결함을 피할 수 있습니다. 패드와 연결된 트레이스가 가늘면 패드와 트레이스의 연결이 물방울 모양으로 디자인되어야 한다. 이것의 장점은 패드가 쉽게 벗겨지지 않지만 흔적과 패드가 쉽게 분리되지 않는다는 점입니다.

3. 컴포넌트 레이아웃

연습은 심지어

회로

회로도 설계가 정확하고 인쇄 회로 기판이 제대로 설계되지 않았습니다.

전자

장비의 신뢰성에 부정적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 인쇄된 기판의 두 가는 평행선이 서로 가까이 있으면 신호 파형이 지연되고 전송선 단자에 반사 노이즈가 형성됩니다. 성능이 떨어지므로 인쇄회로기판을 설계할 때 올바른 방법을 채택하는 데 주의를 기울여야 합니다. 각 스위칭 전원 공급 장치에는 XNUMX개의 전류가 있습니다.

Loop :

전원 스위치 AC 회로

출력 정류기 AC 회로

입력 신호 소스 전류 루프

출력 부하 전류 루프 입력 루프

대략적인 DC 전류를 입력에 전달

정전 용량

충전을 위해 필터 커패시터는 주로 광대역 에너지 저장 장치로 기능합니다. 유사하게, 출력 필터 커패시터는 출력 정류기의 고주파 에너지를 저장하는 동시에 출력 부하 루프의 DC 에너지를 제거하는 데에도 사용됩니다. 따라서 입력 및 출력 필터 커패시터의 단자는 매우 중요합니다. 입력 및 출력 전류 루프는 각각 필터 커패시터 단자의 전원 공급 장치에만 연결해야 합니다. 입력/출력 루프와 전원 스위치/정류기 루프 사이의 연결이 커패시터에 연결될 수 없는 경우 단자가 직접 연결되고 AC 에너지는 입력 또는 출력 필터 커패시터에 의해 환경으로 방사됩니다.

전원 스위치의 AC 회로와 정류기의 AC 회로에는 높은 진폭의 사다리꼴 전류가 포함됩니다. 이러한 전류의 고조파 성분은 매우 높습니다. 주파수는 스위치의 기본 주파수보다 훨씬 큽니다. 피크 진폭은 연속 입력/출력 DC 전류 진폭의 5배만큼 높을 수 있습니다. 전환 시간은 일반적으로 약 50ns입니다. 이 두 루프는 전자기 간섭에 가장 취약하므로 이러한 AC 루프는 전원 공급 장치의 다른 인쇄된 라인보다 먼저 배치되어야 합니다. 각 루프의 세 가지 주요 구성 요소는 필터 커패시터, 전원 스위치 또는 정류기,

인덕턴스

변압기

서로 옆에 배치해야 하며 구성요소의 위치를 ​​조정하여 구성요소 사이의 현재 경로를 가능한 한 짧게 만듭니다.

스위칭 전원 공급 장치 레이아웃을 설정하는 가장 좋은 방법은 전기 설계와 유사합니다. 최상의 디자인 프로세스는 다음과 같습니다.

1. 변압기 배치

2. 전원 스위치 전류 루프 설계

3. 출력 정류기 전류 루프 설계

4. AC 전원 회로에 연결된 제어 회로

입력 전류 소스 루프 및 입력 설계

필터링

회로의 기능 단위에 따라 출력 부하 루프 및 출력 필터를 설계할 때 회로의 모든 구성 요소를 배치할 때 다음 원칙을 충족해야 합니다.

가장 먼저 고려해야 할 것은 PCB의 크기입니다. PCB 크기가 너무 크면 인쇄된 라인이 길어지고 임피던스가 증가하고 노이즈 방지 기능이 감소하고 비용이 증가합니다. PCB 크기가 너무 작으면 방열이 좋지 않고 인접 라인이 쉽게 방해를 받습니다. 회로 기판의 가장 좋은 모양은 가로 세로 비율이 3:2 또는 4:3인 직사각형입니다. 회로 기판의 가장자리에 위치한 구성 요소는 일반적으로 회로 기판의 가장자리에서 2mm 이상 떨어져 있습니다. 부품을 배치할 때 너무 조밀하지 않은 미래의 납땜을 고려하십시오. 각 기능 회로의 핵심 부품을 중심으로 그 주위에 배치하십시오. 부품은 PCB에 고르게, 깔끔하고, 조밀하게 배열되어야 하며, 부품 사이의 리드와 연결을 최소화하고 단축해야 하며, 디커플링 커패시터는 장치의 VCC에 가능한 한 가까이 있어야 합니다. 고주파에서 작동하는 회로는 구성 요소를 고려해야 합니다. 분포 매개변수. 일반적으로 회로는 가능한 한 병렬로 배열해야 합니다. 이와 같이 미려할 뿐만 아니라 설치 및 납땜이 용이하고 대량 생산이 용이합니다. 회로 흐름에 따라 각 기능 회로 장치의 위치를 ​​배열하여 레이아웃이 신호 흐름에 편리하고 신호가 가능한 한 일관되도록 합니다. 레이아웃의 첫 번째 원칙은 배선의 배선을 보장하는 것입니다. 장치를 이동할 때 플라잉 리드의 연결에 주의하고 연결된 장치를 함께 배치하여 루프 영역을 최대한 줄여 스위칭 전원 공급 장치의 방사 간섭을 억제합니다.

4. 배선

스위칭 전원 공급 장치에는 고주파 신호가 포함되어 있습니다. PCB에 인쇄된 모든 라인은 안테나 역할을 할 수 있습니다. 인쇄된 라인의 길이와 너비는 임피던스와 인덕턴스에 영향을 미치므로 주파수 응답에 영향을 줍니다. DC 신호를 통과하는 인쇄된 라인도 인접한 인쇄된 라인의 무선 주파수 신호에 결합되어 회로 문제를 일으킬 수 있습니다(심지어 간섭 신호를 다시 방출). 따라서 AC 전류가 흐르는 모든 인쇄 라인은 최대한 짧고 넓게 설계해야 합니다. 즉, 인쇄 라인 및 기타 전원 라인에 연결되는 모든 구성 요소는 매우 가깝게 배치되어야 합니다.

인쇄된 선로의 길이는 인덕턴스 및 임피던스에 비례하고 너비는 인쇄된 선로의 인덕턴스와 임피던스에 반비례합니다. 길이는 인쇄된 라인의 응답 파장을 반영합니다. 길이가 길수록 인쇄된 라인이 전자기파를 송수신할 수 있는 주파수가 낮아지고 더 많은 무선 주파수 에너지를 방출할 수 있습니다. 인쇄 회로 기판 전류의 크기에 따라 루프 저항을 줄이기 위해 전원 라인의 너비를 늘리십시오. 동시에 전원선과 접지선의 방향을 전류의 방향과 일치시키도록 하여 노이즈 방지 능력을 향상시킵니다. 접지는 스위칭 전원 공급 장치의 XNUMX개 전류 루프 중 맨 아래 분기입니다. 회로의 공통 기준점으로 중요한 역할을 하며 간섭을 제어하는 ​​중요한 방법입니다. 따라서 레이아웃에서 접지선의 배치를 신중하게 고려해야 합니다. 다양한 접지를 혼용하면 전원이 불안정하게 작동합니다.