전원 공급 장치의 PCB 설계 및 EMC 분석

스위치 전원 공급 장치의 어려운 문제를 말하면, PCB 천 판 문제는 그다지 어렵지 않지만 세련된 PCB를 천으로 만들고 싶다면 스위칭 전원 공급 장치의 어려움 중 하나여야 합니다(PCB 디자인이 좋지 않아 상황에서 매개 변수 디버깅 천을 디버깅하는 방법에 관계없이 발생할 수 있으므로 겁주는 것이 아님) 이유가 PCB 보드 고려 사항이거나 다음과 같은 많은 경우: 전기적 성능, 공정 경로, 안전 요구 사항, EMC 영향 등 고려해야 할 요소 중 전기가 가장 기본이지만 EMC가 가장 이해하기 어렵고 많은 프로젝트의 병목 현상이 EMC에 있습니다. PCB 보드와 EMC를 공유하는 22가지 방향에서 다음과 같습니다.

1, 성숙한 회로는 여유롭게 PCB 설계 EMI 회로일 수 있습니다.

위의 회로가 EMC에 미치는 영향을 상상할 수 있습니다. 입력 필터가 여기에 있습니다. 낙뢰 방지 압력 감도; 충격 전류를 방지하기 위한 저항 R102(손실을 줄이기 위한 릴레이 포함); 주요 오류 모드 X 커패시턴스 및 Y 커패시턴스(인덕터 필터링 포함) 안전 보드에 영향을 미치는 퓨즈가 있습니다. 이러한 각 장치는 매우 중요하며 각 장치의 기능과 작용을 주의 깊게 평가해야 합니다. 회로를 설계할 때 설정할 필터의 수, y-커패시터 수량의 수 및 위치와 같은 EMC 심각도 수준을 고려해야 합니다. 압력에 민감한 크기와 수량의 선택은 EMC 요구 사항과 밀접한 관련이 있습니다. 실제로 각 구성 요소에 대한 심오한 진실을 포함하는 겉보기에는 단순한 EMI 회로에 대해 논의하는 것을 환영합니다.

2. 회로 및 EMC:(가장 친숙한 플라이백 메인 토폴로지, 회로의 어떤 주요 부품에 EMC 메커니즘이 포함되어 있는지 확인)

위 그림에서 회로의 원으로 표시된 부분은 방사와 같이 EMC에 매우 중요합니다(녹색 부분은 그렇지 않음). 전자기장 복사는 공간적이라는 것이 알려져 있지만 기본 원리는 자기장의 유효 단면적, 즉 회로의 해당 루프를 포함하는 자속의 변화입니다. 전류는 안정적이고 전기장으로 변환될 수 없는 자기장을 생성할 수 있습니다. 그러나 변화하는 전류는 변화하는 자기장을 생성하고 변화하는 자기장은 전기장을 생성할 수 있습니다(사실, 이것은 유명한 Maxwell 방정식이고 저는 일반 언어를 사용하고 있습니다). 들. 따라서 on/off 상태가 있는 곳을 주의해야 합니다. 그것이 EMC 소스 중 하나이고 이것이 EMC 소스 중 하나입니다. 예를 들어, 회로의 점선 루프는 스위치 튜브의 개폐 루프입니다. 회로 설계 중에 스위칭 속도를 조정할 수 있을 뿐만 아니라 레이아웃 보드의 배선 루프 영역도 EMC에 중요한 영향을 미칩니다! 다른 두 개의 루프는 흡수 루프와 정류 루프입니다. 먼저 사전에 이해한 다음 대화하십시오!

3. PCB 설계와 EMC의 연관성

1.PCB 루프는 플라이백 주전원 루프와 같이 EMC에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 너무 크면 방사선이 좋지 않습니다.

2. 필터 배선 효과, 필터는 간섭을 걸러내는 데 사용되지만 PCB 배선이 좋지 않으면 필터가 있어야 할 효과를 잃을 수 있습니다.

3. 구조 부분, 라디에이터 설계 접지가 좋지 않아 차폐 버전의 접지에 영향을 미칩니다.

4. 민감한 부분이 EMI 회로 및 스위치 튜브와 같은 간섭 소스에 너무 가까우면 필연적으로 불량한 EMC로 이어지며 명확한 격리 영역이 필요합니다.

5. RC 흡수 루프의 배선.

6.Y 커패시터 접지 및 배선, Y 커패시터의 위치도 중요합니다!

나는 이것에 대해 이야기하고 더 많은 이야기를 할 것입니다.

다음은 간단한 예입니다.

위 그림의 점선 박스와 같이 X 캐패시터 핀 배선이 움푹 들어가 있습니다. 커패시터 핀 배선을 외부로 만드는 방법(스퀴즈 전류 배선 사용)을 배울 수 있습니다. 이러한 방식으로 X 커패시터의 필터링 효과는 최상의 상태에 도달할 수 있습니다.

4. PCB 설계를 위한 준비:(만약 준비가 되어 있다면 설계가 전복되고 다시 시작되는 것을 피하기 위해 설계가 단계적으로 안정될 수 있습니다)

대략적으로 다음과 같은 측면이 있습니다. 고려해야 할 자체 디자인 프로세스이며 모든 콘텐츠는 다른 자습서와 관련이 없으며 자신의 경험 요약일 뿐입니다.

1. 위치 지정 구멍, 공기 채널 흐름 방향, 입력 및 출력 소켓을 포함한 외관 구조 크기는 고객 시스템과 일치해야 하며 또한 고객 조립 문제, 높이 제한 등과 통신해야 합니다.

2. 안전 인증, 제품은 어떤 종류의 인증을 받았는지, 어디에서 기본 절연 연면 거리를 충분히 남기고, 절연을 강화하여 충분한 거리 또는 슬롯을 남기는지 확인합니다.

3. 포장 디자인 : 맞춤형 포장 준비와 같은 특별한 기간이 없습니다.

4. 프로세스 경로 선택: 개략도 및 보드 크기, 비용 및 기타 포괄적인 평가에 따라 단일 패널 이중 패널 선택 또는 다층 보드.

5. 고객의 기타 특별한 요구 사항.

구조와 프로세스는 상대적으로 더 유연할 것입니다. 안전 규정이나 상대적으로 고정된 부분, 무엇을 인증해야 하는지, 어떤 안전 표준은 물론, 많은 표준에서 몇 가지 안전 규정이 공통적이지만 의료와 같은 일부 특수 제품도 있습니다. 치료가 더욱 엄격해집니다.

신입 엔지니어 친구들은 눈이 부시지 않습니다.

다음은 일반적인 일부 일반 제품을 나열합니다. 다음은 IEC60065 특정 천 요구 사항에 대해 요약되어 있습니다.

1. 입력 퓨즈 패드의 거리는 안전 규정에서 요구하는 대로 3.0mm 이상이며 실제 플레이트는 3.5mm입니다(단순히 말하면 퓨즈의 연면 거리는 3.5mm 전, 3.0mm 후).

2. 정류기 브리지 전후의 안전 요구 사항은 2.0MM이고 플레이트 레이아웃은 2.5MM입니다.

3. 정류 후 안전 규정은 일반적으로 요구하지 않지만 실제 전압에 따라 고전압과 저전압 사이의 거리가 남고 400V 고전압은 2.0mm 이상으로 남습니다.

4. 6.4단 안전규정은 7.6mm(전기적 간극)를 요구하며 연면거리는 XNUMXmm로 한다. (이것은 실제 입력 전압과 관련이 있으므로 특정 계산을 위해 표를 참조해야 하며, 실제 상황에 따라 참조용으로만 제공된 데이터)

5. 첫 번째 단계에서는 냉간지와 고온지가 명확하게 표시됩니다. L, N 표시, INPUT AC INPUT 표시, 퓨즈 경고 표시 등을 명확하게 표시해야 합니다.

실제 안전거리는 실제 입력 전압 및 작업 환경과 관련이 있음을 거듭 강조하므로 구체적인 계산은 표를 참조할 필요가 있다. 제공된 데이터는 참조용이며 실제 상황에서 우선합니다.

5. PCB 설계 안전성을 위한 다른 요소 고려

1. 그들의 제품이 어떤 인증을 받았으며 어떤 제품 범주에 속하는지 이해하십시오. 예를 들어, 의료, 통신, 전기, TV 등은 다르지만 유사점도 많습니다.

2. 안전 규정에서 PCB 보드와 가까운 곳의 절연 특성을 이해하십시오. 어떤 곳이 기초 절연이고 어느 곳이 강화 절연이며 다른 표준 절연 거리는 동일하지 않습니다. 표준을 확인하는 것이 가장 좋으며 전기적 거리, 연면 거리를 계산할 수 있습니다.

3. 변압기의 자기와 원래면 사이의 관계와 같은 제품의 안전 장치에 중점을 둡니다.

4. 라디에이터와 주변 거리 문제, 라디에이터 절연이 땅과 같지 않고 땅이 춥고 뜨거운 절연이 같은 천입니다.

5. 가장 엄격한 장소를 요구하는 보험의 거리에 특별한주의를 기울여야합니다. 퓨즈의 전면과 후면 사이의 거리는 일정합니다.

6. Y 커패시턴스와 누설 전류 및 접촉 전류의 관계.

등등 거리를 두는 방법, 안전 요구 사항을 수행하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.

6, 전원 공급 장치 레이아웃의 PCB 설계

1. 먼저 PCB의 크기와 구성 요소 수를 측정하여 좋은 밀도를 얻거나 조밀하고 희박한 것이 못생긴 것입니다.

2. 회로를 모듈화하고 핵심 장치를 중심으로 핵심 장치를 먼저 배치합니다.

3. 장치는 수직 또는 수평 안티 포지셔닝이며, 하나는 아름답고 다른 하나는 편리한 플러그인 작동이며 특수한 상황에서는 기울기를 고려할 수 있습니다.

4. 배선을 고려하여 다음 배선을 위해 가장 합리적인 위치에 레이아웃을 정렬합니다.

5. 레이아웃 중에 루프 영역을 최대한 줄이십시오. XNUMX개의 루프에 대해서는 나중에 자세히 설명하겠습니다.

위의 사항은 물론 유연한 사용, 보다 합리적인 레이아웃이 곧 태어날 것입니다.

다음은 내가 몇 년 전에 그린 첫 번째 처녀 PCB입니다. 완성하기가 매우 어려웠습니다. 중간에 작은 문제가 있을 수 있지만 일반적인 레이아웃은 배울 가치가 있습니다.

이 그림에서 전력 밀도는 여전히 상대적으로 높습니다. LLC의 제어부, 보조 소스부, BUCK 회로 구동부(고출력 다채널 출력) 부분은 빼지 않은 소형 기판에 있다. 주전원의 레이아웃 특성을 살펴보겠습니다.

1. 입력 및 출력 단자는 고정되어 있으며 이동할 수 없습니다. 보드는 직사각형입니다.

여기에서 레이아웃은 아래에서 위로, 왼쪽에서 오른쪽으로 있으며 열 발산은 쉘에 따라 다릅니다.

2.EMI 회로는 여전히 명확한 흐름 방향이며 이는 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 EMC에 아름답고 나쁘지 않습니다.

3. 대형 커패시터의 위치는 가능한 한 PFC 루프 및 LLC 주 전원 루프를 고려해야 합니다.

4. 측면의 전류가 비교적 크다. 전류를 흐르게 하고 정류관의 열을 발산시키기 위해 이 레이아웃이 채택되었습니다. 고전력의 최상위 계층은 일반적으로 음수가 되고 하단 계층은 양수입니다.

각 보드에는 고유 한 특성이 있으며 물론 고유 한 어려움도 있습니다. 키를 합리적으로 해결하는 방법, 합리적인 의미 선택의 레이아웃을 이해할 수 있습니까?

7. PCB 사례 감상

하기 좋은 곳이라고 생각합니다. 물론, 항상 지적할 수 있는 결함이 있을 것입니다. 하나의 패널이 이렇게 컴팩트하기는 쉽지 않으니 이 게시판으로 배우고 토론해보세요! 뒤에도 학습을 설명하는 이 게시판이 있을 것입니다. 우리는 먼저 즐깁니다.

8. PCB 설계의 XNUMX개 루프에 대한 이해:(PCB 레이아웃의 기본 요구 사항은 XNUMX개 루프의 작은 영역입니다)

또한 흡수 루프(RCD 흡수, MOS 튜브의 RC 흡수 및 정류기 튜브의 RC 흡수)도 매우 중요하며 이는 고주파 복사를 생성하는 루프이기도 합니다. 위의 그림에 대해 질문이 있는 경우 이에 대해 논의할 수 있습니다. 우리는 어떤 질문도 두려워하지 않습니다.

9. PCB 설계 핫스팟(부동 전위점) 및 접지선:

주의가 필요한 사항 :

1. 고주파 방사점인 핫스팟(고주파 스위칭 포인트)에 특히 주의하십시오. 케이블 레이아웃은 EMC에 큰 영향을 미칩니다.

2. 핫스팟에 의해 형성되는 루프가 작고 배선이 짧고 배선이 가능한 한 두껍지 않지만 전류가 충분하면 됩니다.

3. 접지 케이블은 단일 지점에서 접지되어야 합니다. 주전원 접지와 신호 접지가 분리되고 샘플링 접지가 분리됩니다.

4. 라디에이터의 접지는 주전원 접지에 연결해야 합니다.