Bercakap tentang pertimbangan reka bentuk papan PCB dalam reka bentuk bekalan kuasa pensuisan

Dalam reka bentuk bekalan kuasa pensuisan, reka bentuk fizikal Lembaga BPA adalah pautan terakhir. Jika kaedah reka bentuk tidak betul, PCB mungkin memancarkan terlalu banyak gangguan elektromagnet dan menyebabkan bekalan kuasa berfungsi tidak stabil. Berikut adalah perkara yang perlu diberi perhatian dalam setiap langkah analisis:

ipcb

Aliran reka bentuk dari skema ke PCB

Establishing component parameters-“input principle netlist-“design parameter settings -” manual layout-“manual wiring-“verification design -” review-“CAM output.

Susun atur komponen

Amalan telah membuktikan bahawa walaupun reka bentuk skematik litar adalah betul dan papan litar bercetak tidak direka bentuk dengan betul, ia akan menjejaskan kebolehpercayaan peralatan elektronik. Sebagai contoh, jika dua garisan selari nipis papan bercetak rapat, ia akan menyebabkan kelewatan bentuk gelombang isyarat dan bunyi pantulan pada penghujung talian penghantaran; gangguan yang disebabkan oleh pertimbangan tidak wajar bekalan kuasa dan talian tanah akan menyebabkan produk rosak. Prestasi dikurangkan, jadi apabila mereka bentuk papan litar bercetak, perhatian harus dibayar untuk menggunakan kaedah yang betul. Setiap bekalan kuasa pensuisan mempunyai empat gelung semasa:

(1) Litar AC suis kuasa

(2) litar AC penerus keluaran

(3) Gelung semasa sumber isyarat input

(4) output load current loop input loop

Kapasitor input dicas oleh arus DC anggaran. Kapasitor penapis terutamanya bertindak sebagai storan tenaga jalur lebar; begitu juga, kapasitor penapis keluaran juga digunakan untuk menyimpan tenaga frekuensi tinggi daripada penerus keluaran dan menghapuskan tenaga DC gelung beban keluaran. Oleh itu, terminal kapasitor penapis input dan output adalah sangat penting. Litar arus input dan output hendaklah hanya disambungkan kepada bekalan kuasa dari terminal kapasitor penapis masing-masing; jika sambungan antara litar input/output dan suis kuasa/litar penerus tidak boleh disambungkan kepada kapasitor Terminal disambungkan terus, dan tenaga AC akan dipancarkan ke persekitaran oleh kapasitor penapis input atau output.

Litar AC suis kuasa dan litar AC penerus mengandungi arus trapezoid amplitud tinggi. Komponen harmonik arus ini sangat tinggi. Kekerapan adalah lebih besar daripada frekuensi asas suis. Amplitud puncak boleh setinggi 5 kali ganda amplitud arus DC input/output berterusan. Masa peralihan biasanya lebih kurang 50 ns.

Kedua-dua gelung ini adalah yang paling terdedah kepada gangguan elektromagnet, jadi gelung AC ini mesti dibentangkan sebelum garis bercetak lain dalam bekalan kuasa. Tiga komponen utama setiap gelung ialah kapasitor penapis, suis kuasa atau penerus, induktor atau transformer. Letakkannya bersebelahan antara satu sama lain dan laraskan kedudukan komponen untuk menjadikan laluan semasa di antara mereka sesingkat mungkin. Cara terbaik untuk mewujudkan susun atur bekalan kuasa pensuisan adalah serupa dengan reka bentuk elektriknya. Proses reka bentuk terbaik adalah seperti berikut:

letakkan transformer

reka bentuk suis kuasa gelung semasa

Gelung arus penerus keluaran reka bentuk

Control circuit connected to AC power circuit

Reka bentuk gelung sumber arus input dan penapis input. Reka bentuk gelung beban keluaran dan penapis keluaran mengikut unit kefungsian litar. Apabila meletakkan semua komponen litar, prinsip berikut mesti dipenuhi:

(1) Pertama, pertimbangkan saiz PC B. Apabila saiz PC B terlalu besar, garis bercetak akan menjadi panjang, impedans akan meningkat, keupayaan anti-bunyi akan berkurangan, dan kos akan meningkat; jika saiz PC B terlalu kecil, pelesapan haba tidak akan baik, dan garisan bersebelahan akan mudah terganggu. Bentuk terbaik papan litar adalah segi empat tepat, nisbah bidang ialah 3: 2 atau 4: 3, dan komponen yang terletak di tepi papan litar biasanya tidak kurang daripada 2mm dari tepi papan litar.

(2) Apabila meletakkan peranti, pertimbangkan pematerian berikutnya, tidak terlalu padat.

(3) Ambil komponen teras setiap litar berfungsi sebagai pusat dan letakkan di sekelilingnya. Komponen hendaklah disusun secara sama rata, kemas dan padat pada PC B, meminimumkan dan memendekkan petunjuk dan sambungan antara komponen, dan kapasitor penyahgandingan hendaklah sedekat mungkin dengan VCC peranti.

(4) Untuk litar yang beroperasi pada frekuensi tinggi, parameter teragih antara komponen mesti dipertimbangkan. Secara amnya, litar hendaklah disusun selari sebanyak mungkin. Dengan cara ini, ia bukan sahaja cantik, tetapi juga mudah dipasang dan dikimpal, dan mudah dihasilkan secara besar-besaran.

(5) Susun kedudukan setiap unit litar berfungsi mengikut aliran litar, supaya susun aturnya mudah untuk peredaran isyarat, dan isyarat disimpan dalam arah yang sama yang mungkin.

(6) The first principle of layout is to ensure the wiring rate, pay attention to the connection of flying leads when moving the device, and put the connected devices together.

(7) Kurangkan kawasan gelung sebanyak mungkin untuk menyekat gangguan sinaran bekalan kuasa pensuisan.

tetapan parameter

Jarak antara wayar bersebelahan mesti dapat memenuhi keperluan keselamatan elektrik, dan untuk memudahkan operasi dan pengeluaran, jarak harus selebar mungkin. Jarak minimum mestilah sekurang-kurangnya sesuai untuk voltan yang boleh diterima. Apabila ketumpatan pendawaian rendah, jarak garis isyarat boleh ditingkatkan dengan sewajarnya. Untuk garis isyarat dengan jurang yang besar antara aras tinggi dan rendah, jarak hendaklah sesingkat mungkin dan jarak perlu ditambah. Tetapkan jarak jejak kepada 8mil.

Jarak dari tepi lubang dalam pad ke tepi papan bercetak hendaklah lebih besar daripada 1mm, untuk mengelakkan kecacatan pad semasa pemprosesan. Apabila kesan yang disambungkan ke pad adalah nipis, sambungan antara pad dan kesan harus direka bentuk ke dalam bentuk drop. Kelebihannya ialah pad tidak mudah dikupas, tetapi kesan dan pad tidak mudah terputus.

Pendawaian

Bekalan kuasa pensuisan mengandungi isyarat frekuensi tinggi. Mana-mana talian bercetak pada PC B boleh berfungsi sebagai antena. Panjang dan lebar garis bercetak akan menjejaskan impedans dan kearuhannya, dengan itu menjejaskan tindak balas frekuensi. Malah talian bercetak yang melepasi isyarat DC boleh berganding dengan isyarat frekuensi radio daripada talian bercetak bersebelahan dan menyebabkan masalah litar (dan juga memancarkan isyarat mengganggu sekali lagi). Oleh itu, semua talian bercetak yang melepasi arus AC hendaklah direka bentuk sependek dan selebar mungkin, yang bermaksud bahawa semua komponen yang disambungkan kepada talian bercetak dan talian kuasa lain mesti diletakkan sangat rapat.

Panjang garisan yang dicetak adalah berkadar dengan induktansi dan impedans yang dipamerkannya, manakala lebarnya adalah berkadar songsang dengan induktansi dan impedans garisan yang dicetak. Panjang mencerminkan panjang gelombang tindak balas garis yang dicetak. Semakin panjang panjang, semakin rendah frekuensi di mana garis bercetak boleh menghantar dan menerima gelombang elektromagnet, dan ia boleh memancarkan lebih banyak tenaga frekuensi radio. Mengikut arus papan litar bercetak, cuba tingkatkan lebar talian kuasa untuk mengurangkan rintangan gelung. Pada masa yang sama, jadikan arah talian kuasa dan garisan bumi konsisten dengan arah arus, yang membantu meningkatkan keupayaan anti-bunyi. Pembumian ialah cawangan bawah empat gelung semasa bekalan kuasa pensuisan. Ia memainkan peranan penting sebagai titik rujukan biasa untuk litar. Ia adalah kaedah penting untuk mengawal gangguan.

Oleh itu, penempatan wayar pembumian perlu dipertimbangkan dengan teliti dalam susun atur. Mencampurkan pelbagai pembumian akan menyebabkan bekalan kuasa tidak stabil.

Perkara-perkara berikut perlu diberi perhatian dalam reka bentuk wayar tanah:

1. Pilih pembumian satu titik dengan betul. Secara amnya, terminal biasa kapasitor penapis hendaklah menjadi satu-satunya titik sambungan untuk menggandingkan titik pembumian lain ke tanah AC dengan arus tinggi. Ia harus disambungkan ke titik pembumian tahap ini, terutamanya memandangkan arus yang mengalir kembali ke tanah di setiap bahagian litar diubah. Impedans garis alir sebenar akan menyebabkan perubahan potensi tanah bagi setiap bahagian litar dan menimbulkan gangguan. Dalam bekalan kuasa pensuisan ini, pendawaiannya dan induktansi antara peranti mempunyai sedikit pengaruh, dan arus beredar yang dibentuk oleh litar pembumian mempunyai pengaruh yang lebih besar pada gangguan. Disambungkan ke pin tanah, wayar tanah beberapa komponen gelung arus penerus keluaran juga disambungkan ke pin tanah bagi kapasitor penapis yang sepadan, supaya bekalan kuasa berfungsi dengan lebih stabil dan tidak mudah untuk merangsang diri. Sambungkan dua diod atau perintang kecil, sebenarnya, ia boleh disambungkan kepada sekeping kerajang tembaga yang agak pekat.

2. Tebalkan wayar pembumian sebanyak mungkin. Sekiranya wayar pembumian sangat nipis, potensi tanah akan berubah dengan perubahan arus, yang akan menyebabkan tahap isyarat pemasaan peralatan elektronik menjadi tidak stabil, dan prestasi anti-bunyi akan merosot. Oleh itu, adalah perlu untuk memastikan bahawa setiap terminal pembumian arus besar Gunakan wayar bercetak sependek dan selebar mungkin, dan lebarkan lebar kuasa dan wayar pembumian sebanyak mungkin. Adalah lebih baik untuk membuat wayar pembumian lebih lebar daripada wayar kuasa. Hubungan mereka ialah: wayar bumi “wayar kuasa” wayar isyarat. Lebar harus lebih besar daripada 3mm, dan kawasan lapisan tembaga yang besar juga boleh digunakan sebagai wayar tanah, dan tempat yang tidak digunakan pada papan litar bercetak disambungkan ke tanah sebagai wayar tanah. Apabila melakukan pendawaian global, prinsip berikut juga mesti diikuti:

(1) Arah pendawaian: Dari perspektif permukaan pematerian, susunan komponen hendaklah sekonsisten mungkin dengan gambarajah skematik. Arah pendawaian adalah yang terbaik untuk konsisten dengan arah pendawaian rajah litar, kerana pelbagai parameter biasanya diperlukan pada permukaan pematerian semasa proses pengeluaran. Pemeriksaan, jadi ini adalah mudah untuk pemeriksaan, penyahpepijatan dan baik pulih dalam pengeluaran (Nota: merujuk kepada premis untuk memenuhi prestasi litar dan keperluan keseluruhan pemasangan mesin dan susun atur panel).

(2) Apabila mereka bentuk gambar rajah pendawaian, pendawaian tidak boleh bengkok sebanyak mungkin, dan lebar garisan pada arka yang dicetak tidak boleh berubah secara tiba-tiba. Sudut wayar hendaklah ≥90 darjah, dan garisan hendaklah ringkas dan jelas.

(3) Litar silang tidak dibenarkan dalam litar bercetak. Untuk garisan yang mungkin bersilang, anda boleh menggunakan “penggerudian” dan “penggulungan” untuk menyelesaikan masalah. Iaitu, biarkan petunjuk tertentu “gerudi” melalui celah di bawah perintang, kapasitor, dan pin triod lain, atau “angin” melalui hujung petunjuk tertentu yang mungkin bersilang. Dalam keadaan khas, betapa kompleksnya litar, ia juga dibenarkan untuk memudahkan reka bentuk. Gunakan wayar untuk merapatkan untuk menyelesaikan masalah litar silang. Disebabkan oleh papan satu sisi, komponen dalam talian terletak pada permukaan ke p dan peranti pelekap permukaan terletak pada permukaan bawah. Oleh itu, peranti dalam talian boleh bertindih dengan peranti pelekap permukaan semasa susun atur, tetapi pertindihan pad harus dielakkan.

3. Pembumian input dan pembumian output Bekalan kuasa pensuisan ini ialah DC-DC voltan rendah. Untuk menyuap voltan keluaran kembali ke utama pengubah, litar di kedua-dua belah pihak harus mempunyai tanah rujukan yang sama, jadi selepas meletakkan tembaga pada wayar tanah di kedua-dua belah, Mereka mesti disambungkan bersama untuk membentuk tanah yang sama.

pemeriksaan

Selepas reka bentuk pendawaian selesai, adalah perlu untuk memeriksa dengan teliti sama ada reka bentuk pendawaian mematuhi peraturan yang ditetapkan oleh pereka bentuk, dan pada masa yang sama, adalah perlu untuk mengesahkan sama ada peraturan yang ditetapkan memenuhi keperluan proses pengeluaran papan bercetak . Secara amnya, semak garisan dan garisan, garisan dan pad komponen, dan garisan. Sama ada jarak dari lubang melalui, pad komponen dan lubang melalui, melalui lubang dan melalui lubang adalah munasabah, dan sama ada ia memenuhi keperluan pengeluaran. Sama ada lebar talian kuasa dan talian tanah adalah sesuai, dan sama ada terdapat tempat untuk meluaskan talian tanah dalam PCB. Nota: Beberapa ralat boleh diabaikan. Sebagai contoh, apabila sebahagian daripada garis besar beberapa penyambung diletakkan di luar bingkai papan, ralat akan berlaku semasa menyemak jarak; sebagai tambahan, setiap kali pendawaian dan vias diubah suai, kuprum mesti disalut semula.