Snakker om designhensynene til PCB-kort i utformingen av byttestrømforsyning

I utformingen av bytte strømforsyning, den fysiske utformingen av PCB-kort er den siste lenken. Hvis designmetoden er feil, kan PCB-en utstråle for mye elektromagnetisk interferens og føre til at strømforsyningen fungerer ustabil. Følgende er sakene som trenger oppmerksomhet i hvert trinn analyser:

ipcb

Designflyten fra skjematisk til PCB

Etablering av komponentparametere-“inngangsprinsipp nettliste-“designparameterinnstillinger -” manuell layout-“manuell kabling-“verifiseringsdesign -” gjennomgang-“CAM-utgang.

Komponentoppsett

Praksis har vist at selv om kretsskjemaet er korrekt og det trykte kretskortet ikke er riktig utformet, vil det påvirke påliteligheten til elektronisk utstyr negativt. For eksempel, hvis de to tynne parallelle linjene på det trykte kortet er tett sammen, vil det forårsake forsinkelsen av signalbølgeformen og refleksjonsstøyen ved enden av overføringslinjen; forstyrrelsen forårsaket av feil hensyntagen til strømforsyningen og jordledningen vil føre til at produktet blir skadet. Ytelsen er redusert, så når du designer det trykte kretskortet, bør du være oppmerksom på å ta i bruk riktig metode. Hver byttestrømforsyning har fire strømsløyfer:

(1) Strømbryter AC-krets

(2) utgang likeretter AC-krets

(3) Strømsløyfe for inngangssignalkilde

(4) utgangsbelastning strømsløyfe inngangssløyfe

Inngangskondensatoren lades med en omtrentlig likestrøm. Filterkondensatoren fungerer hovedsakelig som en bredbåndsenergilagring; på samme måte brukes utgangsfilterkondensatoren også til å lagre høyfrekvent energi fra utgangslikeretteren og eliminere DC-energien til utgangsbelastningssløyfen. Derfor er terminalene til inngangs- og utgangsfilterkondensatorene svært viktige. Inngangs- og utgangsstrømkretsene skal kun kobles til strømforsyningen fra henholdsvis terminalene på filterkondensatoren; hvis forbindelsen mellom inngangs-/utgangskretsen og strømbryteren/likeretterkretsen ikke kan kobles til kondensatoren. Terminalen er direkte tilkoblet, og AC-energien vil bli utstrålt ut i miljøet av inngangs- eller utgangsfilterkondensatoren.

AC-kretsen til strømbryteren og AC-kretsen til likeretteren inneholder trapesformede strømmer med høy amplitude. De harmoniske komponentene til disse strømmene er svært høye. Frekvensen er mye større enn grunnfrekvensen til bryteren. Toppamplituden kan være så høy som 5 ganger amplituden til den kontinuerlige inngangs-/utgangs likestrøm. Overgangstiden er vanligvis ca. 50 ns.

Disse to sløyfene er mest utsatt for elektromagnetisk interferens, så disse AC-sløyfene må legges ut før de andre trykte linjene i strømforsyningen. De tre hovedkomponentene i hver sløyfe er filterkondensatorer, strømbrytere eller likerettere, induktorer eller transformatorer. Plasser dem ved siden av hverandre og juster plasseringen av komponentene for å gjøre strømbanen mellom dem så kort som mulig. Den beste måten å etablere et byttestrømforsyningsoppsett ligner på dets elektriske design. Den beste designprosessen er som følger:

plasser transformatoren

design strømbryter strømsløyfe

Design utgang likeretter strømsløyfe

Styrekrets koblet til AC-strømkrets

Design inngangsstrømkildesløyfen og inngangsfilteret. Design utgangsbelastningssløyfen og utgangsfilteret i henhold til kretsens funksjonelle enhet. Når du legger ut alle komponentene i kretsen, må følgende prinsipper oppfylles:

(1) Tenk først på størrelsen på PC B. Når PC B-størrelsen er for stor, vil de utskrevne linjene være lange, impedansen vil øke, antistøyevnen vil reduseres, og kostnadene vil øke; hvis PC B-størrelsen er for liten, vil varmeavledningen ikke være god, og tilstøtende linjer vil lett bli forstyrret. Den beste formen på kretskortet er rektangulært, sideforholdet er 3: 2 eller 4: 3, og komponentene plassert på kanten av kretskortet er vanligvis ikke mindre enn 2 mm fra kanten av kretskortet.

(2) Når du plasserer enheten, bør du vurdere den påfølgende loddingen, ikke for tett.

(3) Ta kjernekomponenten til hver funksjonskrets som sentrum og legg ut rundt den. Komponentene skal være jevnt, pent og kompakt arrangert på PC B, minimere og forkorte ledningene og forbindelsene mellom komponentene, og avkoblingskondensatoren bør være så nær VCC til enheten som mulig.

(4) For kretser som opererer ved høye frekvenser, må de fordelte parametrene mellom komponenter vurderes. Generelt bør kretsen arrangeres parallelt så mye som mulig. På denne måten er den ikke bare vakker, men også enkel å installere og sveise, og lett å masseprodusere.

(5) Ordne posisjonen til hver funksjonell kretsenhet i henhold til kretsstrømmen, slik at oppsettet er praktisk for signalsirkulasjon, og signalet holdes i samme retning som mulig.

(6) Det første prinsippet for layout er å sikre ledningshastigheten, ta hensyn til tilkoblingen av flygende ledninger når du flytter enheten, og sett de tilkoblede enhetene sammen.

(7) Reduser sløyfeområdet så mye som mulig for å undertrykke strålingsinterferensen fra svitsjestrømforsyningen.

parameterinnstillinger

Avstanden mellom tilstøtende ledninger skal kunne oppfylle elsikkerhetskrav, og for å lette drift og produksjon bør avstanden være størst mulig. Minimumsavstanden må være minst passende for den tolerable spenningen. Når ledningstettheten er lav, kan avstanden mellom signallinjene økes passende. For signallinjer med stort gap mellom høye og lave nivåer bør avstanden være så kort som mulig og avstanden økes. Sett sporavstanden til 8mil.

Avstanden fra kanten av det indre hullet til puten til kanten av den trykte platen bør være større enn 1 mm, for å unngå defekter på puten under behandlingen. Når sporene som er koblet til putene er tynne, bør forbindelsen mellom putene og sporene utformes til en dråpeform. Fordelen med dette er at putene ikke er enkle å skrelle, men sporene og putene er ikke lett å koble fra.

Kabling

Koblingsstrømforsyningen inneholder høyfrekvente signaler. Enhver trykt linje på PC B kan fungere som en antenne. Lengden og bredden på den trykte linjen vil påvirke impedansen og induktansen, og dermed påvirke frekvensresponsen. Selv trykte linjer som passerer likestrømssignaler kan kobles til radiofrekvenssignaler fra tilstøtende trykte linjer og forårsake kretsproblemer (og til og med utstråle forstyrrende signaler igjen). Derfor bør alle utskrevne linjer som passerer vekselstrøm utformes for å være så korte og brede som mulig, noe som betyr at alle komponenter koblet til de trykte linjene og andre kraftledninger må plasseres veldig tett.

Lengden på den trykte linjen er proporsjonal med induktansen og impedansen den viser, mens bredden er omvendt proporsjonal med induktansen og impedansen til den trykte linjen. Lengden gjenspeiler bølgelengden til den trykte linjens respons. Jo lengre lengde, jo lavere frekvens som den trykte linjen kan sende og motta elektromagnetiske bølger med, og den kan utstråle mer radiofrekvensenergi. I henhold til strømmen til det trykte kretskortet, prøv å øke bredden på kraftledningen for å redusere sløyfemotstanden. Gjør samtidig retningen til kraftledningen og jordlinjen i samsvar med strømmens retning, noe som bidrar til å forbedre antistøyevnen. Jording er den nederste grenen av de fire strømsløyfene til svitsjestrømforsyningen. Den spiller en viktig rolle som et felles referansepunkt for kretsen. Det er en viktig metode for å kontrollere interferens.

Derfor bør plasseringen av jordingsledningen vurderes nøye i oppsettet. Blanding av ulike jordinger vil føre til ustabil strømforsyning.

Følgende punkter bør tas hensyn til i utformingen av jordledning:

1. Velg enkeltpunktjording riktig. Vanligvis bør den felles terminalen til filterkondensatoren være det eneste tilkoblingspunktet for å koble andre jordingspunkter til AC-jorden med høy strøm. Den skal kobles til jordingspunktet på dette nivået, hovedsakelig med tanke på at strømmen som strømmer tilbake til bakken i hver del av kretsen endres. Impedansen til den faktiske flytende linjen vil forårsake endring av jordpotensialet til hver del av kretsen og introdusere interferens. I denne byttestrømforsyningen har ledningene og induktansen mellom enhetene liten innflytelse, og den sirkulerende strømmen som dannes av jordingskretsen har større innflytelse på interferensen. Koblet til jordpinnen, er jordledningene til flere komponenter i utgangslikeretterens strømsløyfe også koblet til jordpinnene til de tilsvarende filterkondensatorene, slik at strømforsyningen fungerer mer stabilt og ikke er lett å selveksitere. Koble til to dioder eller en liten motstand, faktisk kan den kobles til et relativt konsentrert stykke kobberfolie.

2. Tykk jordingsledningen så mye som mulig. Hvis jordingsledningen er veldig tynn, vil jordpotensialet endres med endringen av strømmen, noe som vil føre til at tidssignalnivået til det elektroniske utstyret blir ustabilt, og antistøyytelsen vil forringes. Derfor er det nødvendig å sikre at hver stor strømjordingsterminal Bruk utskrevne ledninger så korte og brede som mulig, og utvide bredden på strøm- og jordledninger så mye som mulig. Det er best å gjøre jordledningene bredere enn strømledningene. Forholdet deres er: jordledning “strømledning” signalledning. Bredden skal være større enn 3 mm, og et stort område med kobberlag kan også brukes som jordledning, og de ubrukte stedene på kretskortet er koblet til bakken som en jordledning. Når du utfører global kabling, må følgende prinsipper også følges:

(1) Ledningsretning: Fra loddeoverflatens perspektiv bør arrangementet av komponentene være så konsistent som mulig med det skjematiske diagrammet. Ledningsretningen er best for å være i samsvar med ledningsretningen til kretsskjemaet, fordi forskjellige parametere vanligvis kreves på loddeoverflaten under produksjonsprosessen. Inspeksjon, så dette er praktisk for inspeksjon, feilsøking og overhaling i produksjon (Merk: refererer til forutsetningen om å oppfylle kretsytelsen og kravene til hele maskininstallasjonen og paneloppsettet).

(2) Ved utforming av koblingsskjemaet bør ledningene ikke bøye seg så mye som mulig, og linjebredden på den trykte buen skal ikke endres plutselig. Hjørnet på ledningen skal være ≥90 grader, og linjene skal være enkle og klare.

(3) Krysskretser er ikke tillatt i den trykte kretsen. For linjene som kan krysse, kan du bruke “boring” og “vikling” for å løse problemet. Det vil si, la en viss ledning “bore” gjennom spalten under andre motstander, kondensatorer og triodepinner, eller “vinde” gjennom enden av en bestemt ledning som kan krysse. Under spesielle omstendigheter, hvor kompleks kretsen er, er det også tillatt å forenkle designet. Bruk ledninger til å bygge bro for å løse tverrkretsproblemet. På grunn av det ensidige brettet er in-line-komponentene plassert på to p-overflaten og overflatemonteringsenhetene er plassert på bunnoverflaten. Derfor kan in-line-enhetene overlappe med overflatemonteringsenhetene under layout, men overlapping av putene bør unngås.

3. Inngangsjord og utgangsjord Denne byttestrømforsyningen er en lavspent DC-DC. For å mate utgangsspenningen tilbake til transformatorens primære, bør kretsene på begge sider ha en felles referansejord, så etter å ha lagt kobber på jordledningene på begge sider, må de kobles sammen for å danne en felles jord.

en eksamen

Etter at ledningsdesignet er fullført, er det nødvendig å nøye sjekke om ledningsdesignet er i samsvar med reglene som er satt av designeren, og samtidig er det nødvendig å bekrefte om de etablerte reglene oppfyller kravene til produksjonsprosessen for trykkbrett. . Kontroller vanligvis linjene og linjene, linjene og komponentputene og linjene. Om avstandene fra gjennomgående hull, komponentputer og gjennomgående hull, gjennomgående hull og gjennomgående hull er rimelige, og om de oppfyller produksjonskravene. Om bredden på kraftledningen og jordledningen er hensiktsmessig, og om det er plass til å utvide jordlinjen i PCB. Merk: Noen feil kan ignoreres. For eksempel, når en del av omrisset av noen koblinger er plassert utenfor tavlerammen, vil det oppstå feil ved kontroll av avstanden; I tillegg må kobberet belegges på nytt hver gang ledningene og viaene endres.