Bij het ontwerp van de schakelende voeding is het fysieke ontwerp van de Printplaat is de laatste link. Als de ontwerpmethode onjuist is, kan de PCB te veel elektromagnetische interferentie uitstralen en ervoor zorgen dat de voeding onstabiel werkt. Bij elke stapanalyse zijn de volgende zaken aandacht nodig:

De ontwerpstroom van schema naar PCB

Componentparameters vaststellen – “invoerprincipe netlijst – “ontwerpparameterinstellingen -” handmatige lay-out – “handmatige bedrading – “verificatieontwerp -” beoordeling – “CAM-uitvoer.

Componentlay-out

De praktijk heeft aangetoond dat zelfs als het schematische ontwerp van de schakeling correct is en de printplaat niet goed is ontworpen, dit de betrouwbaarheid van elektronische apparatuur nadelig zal beïnvloeden. Als de twee dunne parallelle lijnen van de printplaat bijvoorbeeld dicht bij elkaar liggen, zal dit de vertraging van de signaalgolfvorm en de reflectieruis aan het einde van de transmissielijn veroorzaken; de interferentie die wordt veroorzaakt door een onjuiste overweging van de voeding en de aardleiding, zal het product beschadigen. De prestaties zijn verminderd, dus bij het ontwerpen van de printplaat moet aandacht worden besteed aan het toepassen van de juiste methode. Elke schakelende voeding heeft vier stroomlussen:

(1) Stroomschakelaar AC-circuit

(2) uitgangsgelijkrichter AC-circuit:

(3) Ingangssignaalbron stroomlus

(4) uitgangsbelasting stroomlus ingangslus

De ingangscondensator wordt opgeladen door een geschatte gelijkstroom. De filtercondensator fungeert voornamelijk als breedband energieopslag; op dezelfde manier wordt de uitgangsfiltercondensator ook gebruikt om hoogfrequente energie van de uitgangsgelijkrichter op te slaan en de gelijkstroom-energie van de uitgangslaadlus te elimineren. Daarom zijn de klemmen van de ingangs- en uitgangsfiltercondensatoren erg belangrijk. De ingangs- en uitgangsstroomcircuits mogen alleen worden aangesloten op de voeding vanaf respectievelijk de klemmen van de filtercondensator; als de verbinding tussen het ingangs-/uitgangscircuit en het stroomschakelaar/gelijkrichtercircuit niet op de condensator kan worden aangesloten. De klem is rechtstreeks aangesloten en de wisselstroomenergie wordt door de ingangs- of uitgangsfiltercondensator naar de omgeving uitgestraald.

Het AC-circuit van de stroomschakelaar en het AC-circuit van de gelijkrichter bevatten trapeziumvormige stromen met een hoge amplitude. De harmonische componenten van deze stromen zijn zeer hoog. De frequentie is veel groter dan de grondfrequentie van de schakelaar. De piekamplitude kan oplopen tot 5 keer de amplitude van de continue ingangs-/uitgangsgelijkstroom. De overgangstijd is meestal ongeveer 50 ns.

Deze twee lussen zijn het meest vatbaar voor elektromagnetische interferentie, dus deze AC-lussen moeten vóór de andere gedrukte lijnen in de voeding worden gelegd. De drie hoofdcomponenten van elke lus zijn filtercondensatoren, stroomschakelaars of gelijkrichters, inductoren of transformatoren. Plaats ze naast elkaar en pas de positie van de componenten aan om het huidige pad ertussen zo kort mogelijk te maken. De beste manier om de lay-out van een schakelende voeding tot stand te brengen, is vergelijkbaar met het elektrische ontwerp. Het beste ontwerpproces is als volgt:

plaats de transformator

ontwerp stroomschakelaar huidige lus

Ontwerp uitgangsgelijkrichter stroomlus

Stuurcircuit aangesloten op wisselstroomcircuit

Ontwerp de ingangsstroombronlus en ingangsfilter. Ontwerp de uitgangsbelastingslus en het uitgangsfilter volgens de functionele eenheid van het circuit. Bij het opstellen van alle componenten van het circuit moet aan de volgende principes worden voldaan:

(1) Overweeg eerst de grootte van PC B. Wanneer de grootte van PC B te groot is, zullen de afgedrukte lijnen lang zijn, zal de impedantie toenemen, zal het anti-ruisvermogen afnemen en zullen de kosten stijgen; als de PC B-maat te klein is, zal de warmteafvoer niet goed zijn en zullen aangrenzende lijnen gemakkelijk worden verstoord. De beste vorm van de printplaat is rechthoekig, de beeldverhouding is 3: 2 of 4: 3 en de componenten aan de rand van de printplaat bevinden zich over het algemeen niet minder dan 2 mm van de rand van de printplaat.

(2) Houd bij het plaatsen van het apparaat rekening met het daaropvolgende solderen, niet te dicht.

(3) Neem de kerncomponent van elk functioneel circuit als middelpunt en leg het eromheen. De componenten moeten gelijkmatig, netjes en compact op pc B worden gerangschikt, de kabels en verbindingen tussen de componenten minimaliseren en verkorten, en de ontkoppelcondensator moet zo dicht mogelijk bij de VCC van het apparaat zijn.

(4) Voor circuits die op hoge frequenties werken, moet rekening worden gehouden met de verdeelde parameters tussen componenten. Over het algemeen moet de schakeling zoveel mogelijk parallel worden geschakeld. Op deze manier is het niet alleen mooi, maar ook gemakkelijk te installeren en te lassen en gemakkelijk in massa te produceren.

(5) Regel de positie van elke functionele circuiteenheid volgens de circuitstroom, zodat de lay-out handig is voor signaalcirculatie en het signaal in dezelfde richting wordt gehouden.

(6) Het eerste principe van de lay-out is om de bedradingssnelheid te waarborgen, aandacht te besteden aan de aansluiting van losse kabels bij het verplaatsen van het apparaat en de aangesloten apparaten bij elkaar te brengen.

(7) Verminder het lusgebied zo veel mogelijk om de stralingsinterferentie van de schakelende voeding te onderdrukken.

parameter instellingen

De afstand tussen aangrenzende draden moet voldoen aan de elektrische veiligheidseisen en om de bediening en productie te vergemakkelijken, moet de afstand zo groot mogelijk zijn. De minimale afstand moet minimaal geschikt zijn voor de toelaatbare spanning. Wanneer de bedradingsdichtheid laag is, kan de afstand van de signaallijnen op geschikte wijze worden vergroot. Voor signaallijnen met een grote opening tussen hoge en lage niveaus, moet de tussenruimte zo kort mogelijk zijn en moet de tussenruimte worden vergroot. Stel de spoorafstand in op 8mil.

De afstand van de rand van het binnenste gat van de pad tot de rand van de printplaat moet groter zijn dan 1 mm, om defecten van de pad tijdens de verwerking te voorkomen. Wanneer de sporen die op de pads zijn aangesloten dun zijn, moet de verbinding tussen de pads en de sporen in een druppelvorm worden ontworpen. Het voordeel hiervan is dat de pads niet gemakkelijk te pellen zijn, maar de sporen en de pads zijn niet gemakkelijk los te koppelen.

Bedrading

De schakelende voeding bevat hoogfrequente signalen. Elke gedrukte lijn op pc B kan als antenne fungeren. De lengte en breedte van de afgedrukte lijn zal van invloed zijn op de impedantie en inductantie, en daarmee op de frequentierespons. Zelfs gedrukte lijnen die DC-signalen doorgeven, kunnen worden gekoppeld aan radiofrequentiesignalen van aangrenzende gedrukte lijnen en circuitproblemen veroorzaken (en zelfs opnieuw storende signalen uitstralen). Daarom moeten alle gedrukte lijnen die wisselstroom doorlaten zo kort en breed mogelijk worden ontworpen, wat betekent dat alle componenten die zijn aangesloten op de gedrukte lijnen en andere hoogspanningslijnen zeer dicht bij elkaar moeten worden geplaatst.

De lengte van de gedrukte lijn is evenredig met de inductantie en impedantie die deze vertoont, terwijl de breedte omgekeerd evenredig is met de inductantie en impedantie van de gedrukte lijn. De lengte weerspiegelt de golflengte van de reactie van de afgedrukte lijn. Hoe langer de lengte, hoe lager de frequentie waarmee de afgedrukte lijn elektromagnetische golven kan verzenden en ontvangen, en hoe meer radiofrequentie-energie kan worden uitgestraald. Probeer, afhankelijk van de stroom van de printplaat, de breedte van de voedingslijn te vergroten om de lusweerstand te verminderen. Maak tegelijkertijd de richting van de hoogspanningslijn en de grondlijn consistent met de richting van de stroom, wat helpt om het anti-geluidsvermogen te verbeteren. Aarding is de onderste tak van de vier stroomlussen van de schakelende voeding. Het speelt een belangrijke rol als gemeenschappelijk referentiepunt voor het circuit. Het is een belangrijke methode om interferentie te beheersen.

Daarom moet de plaatsing van de aardingsdraad zorgvuldig worden overwogen in de lay-out. Het mengen van verschillende aardingen zal een onstabiele stroomvoorziening veroorzaken.

Bij het ontwerp van de aardingsdraad moet op de volgende punten worden gelet:

1. Kies de juiste eenpuntsaarding. Over het algemeen moet de gemeenschappelijke aansluiting van de filtercondensator het enige verbindingspunt zijn voor het koppelen van andere aardingspunten aan de AC-aarde van hoge stroom. Het moet worden aangesloten op het aardingspunt van dit niveau, vooral gezien het feit dat de stroom die in elk deel van het circuit naar de grond terugvloeit, wordt gewijzigd. De impedantie van de eigenlijke stromende lijn zal de aardpotentiaal van elk deel van het circuit veranderen en interferentie veroorzaken. In deze schakelende voeding hebben de bedrading en de inductantie tussen de apparaten weinig invloed en heeft de circulatiestroom die wordt gevormd door het aardingscircuit een grotere invloed op de interferentie. Verbonden met de aardingspen, zijn de aarddraden van verschillende componenten van de uitgangsgelijkrichterstroomlus ook verbonden met de aardpennen van de overeenkomstige filtercondensatoren, zodat de voeding stabieler werkt en niet gemakkelijk zelf te prikkelen is. Sluit twee diodes of een kleine weerstand aan, in feite kan het worden aangesloten op een relatief geconcentreerd stuk koperfolie.

2. Maak de aardingsdraad zo dik mogelijk. Als de aardingsdraad erg dun is, zal het aardpotentiaal veranderen met de verandering van de stroom, waardoor het timingsignaalniveau van de elektronische apparatuur onstabiel wordt en de anti-ruisprestaties zullen verslechteren. Daarom is het noodzakelijk ervoor te zorgen dat elke aardingsklem met grote stroomsterkte bedrukte draden zo kort en zo breed mogelijk gebruikt en de breedte van de stroom- en aardingsdraden zo veel mogelijk verbreedt. Het is het beste om de aardingsdraden breder te maken dan de stroomdraden. Hun relatie is: aarddraad “stroomdraad” signaaldraad. De breedte moet groter zijn dan 3 mm en een groot deel van de koperlaag kan ook als aardingsdraad worden gebruikt en de ongebruikte plaatsen op de printplaat worden als aardingsdraad met de grond verbonden. Bij het uitvoeren van globale bedrading moeten ook de volgende principes worden gevolgd:

(1) Bedradingsrichting: vanuit het perspectief van het soldeeroppervlak moet de opstelling van de componenten zo consistent mogelijk zijn met het schematische diagram. De bedradingsrichting komt het beste overeen met de bedradingsrichting van het schakelschema, omdat tijdens het productieproces meestal verschillende parameters op het soldeeroppervlak nodig zijn. Inspectie, dus dit is handig voor inspectie, debugging en revisie in productie (Opmerking: verwijst naar het uitgangspunt om te voldoen aan de circuitprestaties en de vereisten van de hele machine-installatie en paneellay-out).

(2) Bij het ontwerpen van het bedradingsschema mag de bedrading niet zo veel mogelijk buigen en mag de lijnbreedte op de afgedrukte boog niet plotseling veranderen. De hoek van de draad moet ≥90 graden zijn en de lijnen moeten eenvoudig en duidelijk zijn.

(3) Kruisschakelingen zijn niet toegestaan ​​in de gedrukte schakeling. Voor de lijnen die elkaar kunnen kruisen, kunt u “boren” en “opwinden” gebruiken om het probleem op te lossen. Dat wil zeggen, laat een bepaalde kabel door de opening onder andere weerstanden, condensatoren en triode-pinnen “boren”, of “wind” door het uiteinde van een bepaalde kabel die kan kruisen. In bijzondere omstandigheden, hoe complex de schakeling ook is, het is ook toegestaan ​​om het ontwerp te vereenvoudigen. Gebruik draden om te overbruggen om het kruiscircuitprobleem op te lossen. Dankzij het enkelzijdige bord bevinden de in-line componenten zich aan de bovenkant en de apparaten voor opbouwmontage aan de onderkant. Daarom kunnen de in-line apparaten tijdens de lay-out overlappen met de apparaten voor opbouwmontage, maar overlapping van de pads moet worden vermeden.

3. Ingangsaarde en uitgangsaarde Deze schakelende voeding is een laagspannings-DC-DC. Om de uitgangsspanning terug te voeren naar de primaire van de transformator, moeten de circuits aan beide zijden een gemeenschappelijke referentieaarde hebben, dus na het leggen van koper op de aarddraden aan beide zijden, moeten ze met elkaar worden verbonden om een ​​gemeenschappelijke aarde te vormen.

een examen

Nadat het bedradingsontwerp is voltooid, moet zorgvuldig worden gecontroleerd of het bedradingsontwerp voldoet aan de regels die door de ontwerper zijn opgesteld en tegelijkertijd moet worden bevestigd of de vastgestelde regels voldoen aan de vereisten van het productieproces van printplaten . Controleer in het algemeen de lijnen en lijnen, de lijnen en de componentpads en de lijnen. Of de afstanden van doorgaande gaten, componentpads en doorgaande gaten, doorgaande gaten en doorgaande gaten redelijk zijn en of ze voldoen aan de productie-eisen. Of de breedte van de voedingslijn en de grondlijn geschikt zijn, en of er een plaats is om de grondlijn in de printplaat te verbreden. Opmerking: Sommige fouten kunnen worden genegeerd. Wanneer bijvoorbeeld een deel van de omtrek van sommige connectoren buiten het bordframe wordt geplaatst, zullen er fouten optreden bij het controleren van de afstand; bovendien moet het koper elke keer dat de bedrading en via’s worden gewijzigd, opnieuw worden gecoat.