Analisis reka bentuk PCB dan EMC bekalan kuasa

Bercakap tentang masalah bekalan kuasa suis yang sukar, BPA cloth plate problems is not very difficult, but if want to cloth up a refined PCB must be one of the difficulties in switching power supply (PCB design is not good, may cause no matter how to debug parameter debugging cloth out of the situation, so not scaremongering) when reason was the PCB board consideration or a lot of, such as: Prestasi elektrik, laluan proses, keperluan keselamatan, kesan EMC, dan lain-lain; Antara faktor yang perlu dipertimbangkan, elektrik adalah yang paling asas, tetapi EMC adalah yang paling sukar difahami, dan masalah banyak projek terletak pada EMC. Berikut dari 22 arahan untuk berkongsi papan PCB dan EMC.

1, litar matang boleh menjadi litar EMI reka bentuk PCB yang santai

Kesan litar di atas pada EMC dapat dibayangkan, penapis input ada di sini; Lightning-proof pressure sensitivity; Rintangan R102 untuk mengelakkan arus kejutan (dengan relay untuk mengurangkan kehilangan); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; Terdapat sekering yang mempengaruhi papan keselamatan; Setiap peranti ini sangat penting, dan fungsi dan tindakan setiap peranti harus dihargai dengan teliti. The EMC severity level should be considered when designing the circuit, such as the number of filters to be set, the number and location of the y-capacitor quantity. The choice of pressure-sensitive size and quantity is closely related to our requirements for EMC. Welcome to discuss the seemingly simple EMI circuit that actually contains profound truths for each component.

2. Litar dan EMC: (topologi utama flyback yang paling biasa, lihat bahagian utama litar yang mengandungi mekanisme EMC)

The circled parts in the circuit in the figure above are very important for EMC (note that the green part is not), such as radiation. It is known that electromagnetic field radiation is spatial, but the basic principle is the change of magnetic flux, which involves the effective cross-sectional area of magnetic field, namely the corresponding loop in the circuit. The electric current can produce a magnetic field, which is stable and cannot be converted into an electric field. Tetapi arus elektrik yang berubah menghasilkan medan magnet yang berubah, dan medan magnet yang berubah dapat menghasilkan medan elektrik (sebenarnya, ini adalah persamaan Maxwell yang terkenal dan saya menggunakan bahasa biasa), dan medan elektrik yang berubah juga dapat menghasilkan magnet bidang. Oleh itu, pastikan anda memperhatikan tempat di mana terdapat keadaan hidup / mati, itulah salah satu sumber EMC, dan ini adalah salah satu sumber EMC. For example, the dotted line loop in the circuit is the opening and closing loop of the switch tube. Not only the switching speed can be adjusted during the design of the circuit, but also the area of the wiring loop of the layout board has an important influence on EMC! Dua gelung yang lain adalah gelung penyerap dan gelung pembetulan, fahami terlebih dahulu terlebih dahulu, dan kemudian bercakap!

3. Perkaitan antara reka bentuk PCB dan EMC

1.PCB loop has a very important influence on EMC, such as flyback main power loop. If it is too large, the radiation will be poor.

2. Filter wiring effect, filter is used to filter out interference, but if PCB wiring is not good, filter may lose the effect it should have.

3. Bahagian struktur, pembumian reka bentuk radiator tidak baik akan mempengaruhi pembumian versi terlindung;

4. Sekiranya bahagian sensitif terlalu dekat dengan sumber gangguan, seperti litar EMI dan tiub suis, pasti akan menyebabkan EMC buruk, dan kawasan pengasingan yang jelas diperlukan.

5. Pendawaian gelung penyerapan RC.

6.Y capacitor grounding and wiring, and the position of Y capacitor is also critical!

Saya akan membincangkan perkara ini, dan saya akan membincangkannya lebih banyak, tetapi saya akan memberi anda petunjuk.

Here’s a quick example:

Seperti yang ditunjukkan dalam kotak putus-putus pada gambar di atas, pendawaian pin kapasitor X telah lekukan. Anda boleh belajar bagaimana membuat pendawaian pin kapasitor luaran (menggunakan pendawaian arus pemerasan). Dengan cara ini, kesan penapisan kapasitor X dapat mencapai keadaan terbaik.

4. Persiapan untuk reka bentuk PCB: (jika anda sudah siap sepenuhnya, reka bentuknya dapat dilakukan dengan stabil demi langkah untuk mengelakkan reka bentuk terbalik dan dimulakan semula)

There are roughly the following aspects, are their own design process to consider, all the content has nothing to do with other tutorials, are just their own experience summary.

1. Appearance structure size, including positioning hole, air channel flow direction, input and output socket, need to match with the customer system, also need to communicate with the customer assembly problems, height limit and so on.

2. Safety certification, products do what kind of certification, where do the basic insulation creepage distance to leave enough, where do strengthen the insulation to leave enough distance or slot.

3. Packaging design: there is no special period, such as preparation for customized packaging.

4. Proses pemilihan jalan: pemilihan panel dua panel tunggal, atau papan pelbagai lapisan, mengikut rajah skema dan ukuran papan, kos dan penilaian komprehensif lain.

5. Other special requirements of customers.

The structure and process will be relatively more flexible, safety regulations or relatively fixed part, what certification to do, what safety standards, of course, there are some safety regulations are common in many standards, but there are also some special products such as medical treatment will be more stringent.

For the new entry engineer friends are not dazzled;

Next list some general products general, the following is summarized for IEC60065 specific cloth requirements, for safety needs to keep in mind, encounter specific products will be targeted processing:

1. Jarak pad fius input lebih besar daripada 3.0mm seperti yang dikehendaki oleh peraturan keselamatan, dan plat sebenarnya 3.5mm (secara sederhana, jarak creepage fius adalah 3.5mm sebelum dan 3.0mm selepas).

2. Before and after the rectifier bridge, the safety requirements are 2.0MM, and the plate layout is 2.5MM.

3. After rectification, safety regulations generally do not require, but the distance between high and low voltage is left according to the actual voltage, and 400V high voltage is left above 2.0mm.

4. Peraturan keselamatan untuk tahap pertama memerlukan 6.4mm (jurang elektrik), dan jarak creepage mestilah 7.6mm. (Perhatikan bahawa ini berkaitan dengan voltan masukan yang sebenarnya, perlu merujuk kepada jadual untuk pengiraan tertentu, data yang disediakan hanya untuk rujukan, bergantung pada situasi sebenarnya)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; Tanda L, N, tanda INPUT AC INPUT, tanda amaran fius dan sebagainya hendaklah ditandakan dengan jelas;

It is reiterated that the actual safety distance is related to the actual input voltage and the working environment, so it is necessary to refer to the table for specific calculation. The data provided is for reference only and shall prevail in the actual situation.

5. Consider other factors for PCB design safety

1. Understand what certification their products do and what product categories they belong to. For example, medical treatment, communication, electricity, TV and so on are different, but there are also many similarities.

2. Dalam peraturan keselamatan, fahami ciri-ciri penebat tempat tertutup dengan papan PCB, tempat mana adalah penebat asas, tempat mana penebat bertetulang, jarak penebat standard yang berbeza tidak sama. Sebaiknya periksa standard, dan boleh mengira jarak elektrik, jarak creepage.

3. Focus on the safety devices of the product, such as the relationship between the magnetism of the transformer and the original side;

4. Radiator and surrounding distance problem, radiator insulation is not the same as the ground is not the same, the ground is cold, hot insulation is the same cloth.

5. Special attention should be paid to the distance of insurance, requiring the strictest place. The distance between front and rear of the fuse is consistent.

6. Hubungan antara kapasitansi Y dan arus kebocoran dan arus kenalan.

Dan seterusnya, ia akan menerangkan secara terperinci bagaimana meninggalkan jarak, bagaimana melakukan keperluan keselamatan.

6, reka bentuk PCB susun atur bekalan kuasa

1. Pertama ukur ukuran PCB dan bilangan komponen, untuk mencapai kepadatan yang baik, atau yang padat, jarang akan jelek.

2. Modulari litar, ambil peranti teras sebagai pusat, dan letakkan peranti kunci terlebih dahulu.

3. Peranti anti-kedudukan menegak atau mendatar, yang satu cantik, yang lain adalah operasi pemalam yang mudah, keadaan khas boleh mempertimbangkan kecondongan.

4. Take cabling into consideration and arrange the layout in the most reasonable position for subsequent cabling.

5. Kurangkan kawasan gelung sebanyak mungkin semasa susun atur. Keempat gelung tersebut akan dijelaskan secara terperinci kemudian.

Do the above points, of course, flexible use, more reasonable layout will be born soon.

Berikut ini adalah PCB perawan pertama yang saya hasilkan, bertahun-tahun yang lalu, sangat sukar untuk diselesaikan, mungkin ada masalah kecil di tengahnya, tetapi susun atur umum patut dipelajari:

In this figure, the power density is still relatively high. The control part of LLC, the auxiliary source part and the BUCK circuit driver (high-power multi-channel output) part are on the small board, which is not taken out. Let’s take a look at the layout characteristics of the main power:

1. Terminal input dan output tetap dan tidak dapat dipindahkan. Papan itu berbentuk segi empat tepat.

Di sini susun aturnya dari bawah ke atas, dari kiri ke kanan, dan pelesapan panas bergantung pada cengkerang.

2. Litar EMI masih jelas arah aliran, yang sangat penting, jika tidak ia tidak cantik dan buruk untuk EMC.

3. The position of large capacitor should consider PFC loop and LLC main power loop as far as possible;

4. The current of the side side is relatively large. In order to run the current and dissipate the heat of the rectifier tube, this layout is adopted. Lapisan atas daya tinggi biasanya negatif, dan lapisan bawah positif.

Each board has its own characteristics, of course, also has its own difficulties, how to reasonably solve the key, we can understand the layout of reasonable selection of meaning?

7. Penghayatan contoh PCB

I think it is a good place to do it. Of course, there will always be defects, which can also be pointed out. It is not easy for a single panel to be so compact, so you can use this board to learn and discuss! Di belakang juga dewan ini akan menjelaskan pembelajaran, pertama kali kita nikmati.

8. Memahami empat gelung reka bentuk PCB: (syarat asas susun atur PCB adalah kawasan kecil dari empat gelung)

Selain itu, gelung penyerapan (penyerapan RCD, penyerapan RC tiub MOS dan penyerapan RC tiub penerus) juga sangat penting, yang juga gelung yang menghasilkan sinaran frekuensi tinggi. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan mengenai gambar di atas, anda boleh membincangkannya. Kami tidak takut dengan sebarang pertanyaan.

9. Titik panas reka bentuk PCB (titik berpotensi terapung) dan wayar tanah:

Perkara yang memerlukan perhatian:

1. Pay special attention to hot spots (high-frequency switching points), which are high-frequency radiation points. Cable layout has a great impact on EMC.

2. Gelung yang dibentuk oleh titik panas kecil dan pendawaiannya pendek, dan pendawaian tidak setebal mungkin, tetapi selagi arus mencukupi.

3. Kabel pembumian mesti dibumikan pada satu titik. Tanah kuasa utama dan tanah isyarat terpisah, tanah pensampelan pergi secara berasingan.

4. Tanah radiator perlu disambungkan ke ground kuasa utama.