PCB 디자인

모든 스위칭 전원 공급 장치 설계에서 물리적 설계는 PCB 보드 is the last link. If the design method is improper, the PCB may radiate too much electromagnetic interference, resulting in the unstable work of the power supply. The following is an analysis of the matters needed to pay attention to in each step.

회로도에서 PCB 설계 프로세스까지

Set up component parameters – > Input principle netlist – > 설계 파라미터 설정 – > 수동 레이아웃 – > Manual cabling – > 설계 검증 – > 검토 – & gt; 캠 출력.

파라미터 설정

인접한 전선 사이의 간격은 전기 안전 요구 사항을 충족해야하며 작업 및 생산의 편의를 위해 간격은 가능한 한 넓어야합니다. The minimum spacing should be suitable for the voltage at least. When the wiring density is low, the spacing of signal lines can be appropriately increased. For the signal lines with high and low level disparity, the spacing should be as short as possible and the spacing should be increased.

패드의 내부 구멍 가장자리와 인쇄 기판 가장자리 사이의 거리는 가공 중 패드의 결함을 방지하기 위해 1mm 이상이어야 합니다. 패드와 연결된 와이어가 상대적으로 가늘면 패드와 와이어 사이의 연결이 물방울 모양으로 설계된다. 장점은 패드가 쉽게 벗겨지지 않는데, 와이어와 패드가 쉽게 분리되지 않는다는 점입니다.

Component layout

Practice has proved that even if the circuit schematic design is correct and the printed circuit board design is improper, the reliability of electronic equipment will be adversely affected.

For example, if two thin parallel lines of a printed board are close together, there will be a delay in the signal waveform, resulting in reflected noise at the end of the transmission line. 전원 및 접지선에 의한 간섭으로 인해 제품의 성능이 저하됩니다. 따라서 인쇄 회로 기판을 설계할 때 올바른 방법에 주의해야 합니다.

각 스위칭 전원 공급 장치에는 XNUMX개의 전류 루프가 있습니다.

① Ac circuit of power switch

② 출력 정류기 AC 회로

입력 신호 소스 전류 루프

④ 출력 부하 전류 루프 입력 루프

대략적인 DC 전류로 입력 커패시터를 충전함으로써 필터 커패시터는 주로 광대역 에너지 저장의 역할을 한다. 유사하게, 출력 필터 커패시터는 출력 부하 루프에서 DC 에너지를 제거하면서 출력 정류기의 고주파 에너지를 저장하는 데 사용됩니다.

Therefore, the wiring terminals of the input and output filter capacitors are very important. The input and output current loops should be connected to the power supply only from the wiring terminals of the filter capacitor respectively. 입력/출력 회로와 전원 스위치/정류기 회로 간의 연결을 커패시터의 단자에 직접 연결할 수 없는 경우 AC 에너지는 입력 또는 출력 필터 커패시터를 통과하여 환경으로 방출됩니다.

전원 스위치와 정류기의 교류 회로는 고조파 성분과 스위치의 기본 주파수보다 훨씬 높은 주파수를 갖는 고진폭 사다리꼴 전류를 포함합니다. 피크 진폭은 연속 입력/출력 DC 전류의 최대 5배일 수 있습니다. 전환 시간은 일반적으로 약 50ns입니다.

두 회로는 전자기 간섭을 생성할 가능성이 가장 높으므로 이러한 AC 회로 이전에 전원의 다른 인쇄 배선을 천으로 연결해야 합니다. 요소 위치 사이의 현재 경로를 조정하여 가능한 한 짧게 만듭니다.

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

① 변압기 배치

② Design the power switch current loop

③ Design the output rectifier current loop

④ The control circuit connected to the AC power supply circuit

배선

스위칭 전원 공급 장치에는 고주파 신호가 포함되어 있으며 PCB의 인쇄된 라인은 안테나 역할을 할 수 있습니다. 인쇄된 라인의 길이와 너비는 임피던스와 유도성 리액턴스에 영향을 미치므로 주파수 응답에 영향을 줍니다. Even printed lines that pass through dc signals can be coupled to rf signals from adjacent printed lines and cause circuit problems (or even re-radiate interference signals).

따라서 AC 전류를 통해 흐르는 모든 인쇄된 라인은 가능한 한 짧고 넓게 설계되어야 합니다. 즉, 인쇄된 라인 및 기타 전원 라인에 연결된 모든 구성 요소는 서로 가깝게 배치되어야 합니다.

인쇄된 라인의 길이는 인덕턴스와 임피던스에 정비례하고 너비는 인쇄된 라인의 인덕턴스와 임피던스에 반비례합니다. 길이는 인쇄된 라인의 응답 파장을 반영합니다. 길이가 길수록 인쇄된 라인의 주파수는 낮아져 전자기파를 송수신할 수 있고 더 많은 rf 에너지를 방출할 수 있습니다.

인쇄 회로 기판 전류의 크기에 따라 가능한 한 전력선의 너비를 늘리고 루프의 저항을 줄입니다. 동시에 전력선, 접지선 및 전류 방향을 일관되게 유지하여 노이즈 방지 기능을 향상시킵니다.

접지는 스위칭 전원 공급 장치의 XNUMX가지 전류 회로의 하단 분기로 회로의 공통 기준점으로 매우 중요한 역할을 하며 간섭을 제어하는 ​​중요한 방법입니다. 따라서 레이아웃에서 접지 케이블을 신중하게 고려하십시오. 접지 케이블을 혼용하면 전원 공급이 불안정해질 수 있습니다.

검사

배선 설계가 완료되면 설계자의 배선 설계가 규칙과 일치하는지 신중하게 확인해야 합니다. 동시에 규칙은 PCB 생산 공정, 일반 검사 라인 대 라인의 요구에 부합하는지 확인해야 합니다. 라인 및 요소 접합 패드, 라인 및 통신 기공, 요소 접합 패드 및 통신 기공, 관통 구멍 및 관통 구멍 사이의 거리는 생산 요구 사항을 충족하는지 여부에 따라 합리적입니다.

전원코드와 접지선의 폭이 적당한지, PCB에서 접지선을 넓힐 여유가 있는지. 참고: 일부 오류는 무시할 수 있습니다. 예를 들어 일부 커넥터의 아웃라인 일부가 보드 프레임 외부에 있으므로 간격을 확인하는 것이 잘못됩니다. 또한 배선과 구멍을 수정할 때마다 구리를 한 번 다시 코팅해야 합니다.

Review according to the “PCB checklist”, including design rules, layer definition, line width, spacing, pads, hole Settings, but also focus on the review of the rationality of device layout, power supply, grounding network wiring, high-speed clock network wiring and shielding, decoupling capacitor placement and connection.

디자인 출력

Notes for output light drawing files:

(1) 드릴링 파일(NC Drill) 생성 외에 배선 레이어(하단), 스크린 인쇄 레이어(상단 스크린 인쇄, 하단 스크린 인쇄 포함), 용접 레이어(하단 용접), 드릴링 레이어(하단) 출력 필요

② 스크린 인쇄 Layer의 Layer 설정 시 Part Type을 선택하지 않고 상단(하단)과 스크린 인쇄 Layer의 Outline, Text, Line을 선택합니다.

③ 각 Layer의 Layer 설정 시 Board Outline을 선택합니다. 스크린 인쇄 Layer의 Layer 설정 시 Part Type을 선택하지 않고, 상단(하단) 및 스크린 인쇄 Layer의 Outline과 Text를 선택합니다..