PCB-ontwerp

In elk ontwerp van een 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, wat resulteert in het onstabiele werk van de voeding. Hieronder volgt een analyse van de zaken waaraan bij elke stap aandacht moet worden besteed.

Van schematisch diagram tot PCB-ontwerpproces

Componentparameters instellen – > Invoerprincipe netlijst – > Ontwerpparameterinstelling – > Handmatige lay-out – > Handmatige bekabeling – > Valideer ontwerp – > Beoordeling – & gt; CAM-uitgang.

Parameterinstellingen

De afstand tussen aangrenzende draden moet voldoen aan de vereisten van elektrische veiligheid en voor het gemak van bediening en productie moet de afstand zo groot mogelijk zijn. De minimale afstand moet op zijn minst geschikt zijn voor de spanning. Wanneer de bedradingsdichtheid laag is, kan de afstand tussen signaallijnen op geschikte wijze worden vergroot. Voor de signaallijnen met een hoog en laag niveauverschil moet de tussenruimte zo kort mogelijk zijn en moet de tussenruimte worden vergroot.

De afstand tussen de rand van het binnenste gat van de pad en de rand van de printplaat moet groter zijn dan 1 mm om defecten van de pad tijdens de bewerking te voorkomen. Wanneer de draad die is verbonden met de pad relatief dun is, is de verbinding tussen de pad en de draad ontworpen in een druppelvorm. Het voordeel is dat de pad niet gemakkelijk te pellen is, maar de draad en de pad zijn niet gemakkelijk los te koppelen.

Componentlay-out

De praktijk heeft bewezen dat zelfs als het schematische ontwerp van de schakeling correct is en het ontwerp van de printplaat onjuist is, de betrouwbaarheid van elektronische apparatuur nadelig wordt beïnvloed.

Als bijvoorbeeld twee dunne parallelle lijnen van een printplaat dicht bij elkaar liggen, zal er een vertraging in de signaalgolfvorm optreden, wat resulteert in gereflecteerde ruis aan het einde van de transmissielijn. De interferentie die wordt veroorzaakt door de voeding en de aardingsdraad zal de prestaties van het product verslechteren. Daarom moet bij het ontwerpen van de printplaat gelet worden op de juiste methode.

Elke schakelende voeding heeft vier stroomlussen:

① Wisselstroomcircuit van aan / uit-schakelaar

② Uitgangsgelijkrichter AC-circuit

Ingangssignaal bron huidige lus

④ Uitgangsbelasting stroomlus Ingangslus

Door de ingangscondensator op te laden met een geschatte gelijkstroom, speelt de filtercondensator voornamelijk een rol bij de opslag van breedbandige energie. Evenzo worden uitgangsfiltercondensatoren gebruikt om hoogfrequente energie van de uitgangsgelijkrichter op te slaan, terwijl gelijkstroomenergie uit de uitgangsbelastinglus wordt geëlimineerd.

Daarom zijn de bedradingsklemmen van de ingangs- en uitgangsfiltercondensatoren erg belangrijk. De ingangs- en uitgangsstroomlussen mogen alleen via de bedradingsklemmen van de filtercondensator op de voeding worden aangesloten. Als de verbinding tussen het ingangs-/uitgangscircuit en het stroomschakelaar/gelijkrichtercircuit niet rechtstreeks op de condensatorklem kan worden aangesloten, zal wisselstroomenergie door de ingangs- of uitgangsfiltercondensator gaan en in de omgeving uitstralen.

De wisselstroomcircuits van de voedingsschakelaar en de gelijkrichter bevatten trapeziumvormige stromen met een hoge amplitude, die een hoge harmonische component hebben en een frequentie die veel hoger is dan de grondfrequentie van de schakelaar. De piekamplitude kan tot 5 keer die van de continue ingangs-/uitgangsgelijkstroom zijn. De overgangstijd is meestal ongeveer 50ns.

De twee circuits zullen hoogstwaarschijnlijk elektromagnetische interferentie produceren, dus moet de andere gedrukte bedrading in de stroombron vóór deze wisselstroomcircuits worden gewikkeld, elke lus drie hoofdcomponenten van de filtercondensator, de aan / uit-schakelaar of gelijkrichter, inductor of transformator moeten naast elkaar worden geplaatst aan elkaar, pas het huidige pad tussen de elementposities aan en maak ze zo kort mogelijk.

De beste manier om de lay-out van de schakelende voeding vast te stellen, is vergelijkbaar met het elektrische ontwerp, het beste ontwerpproces is als volgt:

① Plaats transformator

② Ontwerp de stroomlus van de stroomschakelaar

③ Ontwerp de stroomlus van de uitgangsgelijkrichter

④ Het stuurcircuit aangesloten op het AC-voedingscircuit

bedrading

De schakelende voeding bevat een hoogfrequent signaal en elke gedrukte lijn op de printplaat kan als antenne fungeren. De lengte en breedte van de afgedrukte lijn zal de impedantie en inductieve reactantie beïnvloeden, waardoor de frequentierespons wordt beïnvloed. Zelfs gedrukte lijnen die door gelijkstroomsignalen gaan, kunnen worden gekoppeld aan rf-signalen van aangrenzende gedrukte lijnen en circuitproblemen veroorzaken (of zelfs opnieuw uitstralen van interferentiesignalen).

Alle gedrukte lijnen die door wisselstroom lopen, moeten daarom zo kort en breed mogelijk worden ontworpen, wat betekent dat alle componenten die zijn aangesloten op gedrukte lijnen en andere hoogspanningslijnen dicht bij elkaar moeten worden geplaatst.

De lengte van de gedrukte lijn is recht evenredig met zijn inductantie en impedantie, en de breedte is omgekeerd evenredig 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 van de afgedrukte lijn die elektromagnetische golven kan verzenden en ontvangen, en hoe meer RF-energie het kan uitstralen.

Afhankelijk van de grootte van de stroom van de printplaat, voor zover mogelijk om de breedte van de voedingslijn te vergroten, vermindert u de weerstand van de lus. Maak tegelijkertijd de stroomlijn, grondlijn en stroomrichting consistent, wat helpt om het anti-geluidsvermogen te verbeteren.

Aarding is de onderste tak van vier stroomcircuits van schakelende voeding, die een zeer belangrijke rol speelt als het gemeenschappelijke referentiepunt van het circuit, en het is een belangrijke methode om interferentie te beheersen. Denk daarom goed na over de aardingskabels in de lay-out. Het mengen van aardingskabels kan een onstabiele stroomvoorziening veroorzaken.

controle

Het bedradingsontwerp is voltooid, het is noodzakelijk om zorgvuldig te controleren of het bedradingsontwerp door de ontwerpers in overeenstemming is met de regels, regels moeten tegelijkertijd ook bevestigen of het in overeenstemming is met de vraag van het PCB-productieproces, algemene inspectie van lijn tot lijn, lijn en element bonding pad, de lijn en communicerende poriën, element bonding pad en communicerende poriën, doorgaand gat en de afstand tussen het doorgaande gat is redelijk, of om te voldoen aan de productie-eisen.

Of de breedte van het netsnoer en de aardedraad geschikt is en of er ruimte is om de aardedraad in de printplaat te verbreden. Opmerking: sommige fouten kunnen worden genegeerd, bijvoorbeeld een deel van de omtrek van sommige connectoren is buiten het bordframe geplaatst, dus het is verkeerd om de afstand te controleren; Bovendien is het na elke wijziging van de bedrading en het gat noodzakelijk om het koper eenmaal opnieuw te coaten.

Beoordeling volgens de “PCB-checklist”, inclusief ontwerpregels, laagdefinitie, lijnbreedte, afstand, pads, gatinstellingen, maar ook gericht op de beoordeling van de rationaliteit van de apparaatlay-out, voeding, aarding van netwerkbedrading, hogesnelheidsklok netwerkbedrading en afscherming, ontkoppelingscondensatorplaatsing en aansluiting.

Ontwerpuitvoer

Opmerkingen voor uitgangslichttekeningbestanden:

(1) Noodzaak om laag bedradingslaag (onder), zeefdruklaag (inclusief bovenste zeefdruk, onderste zeefdruk), laslaag (onderlas), boorlaag (onder), naast het genereren van boorbestand (NC Drill)

② Selecteer bij het instellen van de laag van de zeefdruklaag niet het onderdeeltype, maar selecteer de omtrek, tekst en lijn van de bovenste (onder) en zeefdruklaag

③ Wanneer u de laag van elke laag instelt, selecteert u Bordoverzicht. Selecteer bij het instellen van de laag zeefdruklaag niet het onderdeeltype en selecteer de omtrek en tekst van de bovenste (onder) en zeefdruklaag.