Analyse av PCB -design og EMC for strømforsyning

Apropos det vanskelige problemet med bryterstrømforsyning, PCB 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: Elektrisk ytelse, prosessrute, sikkerhetskrav, EMC -påvirkning, etc .; Blant faktorene som skal vurderes er elektrisk det mest grunnleggende, men EMC er det vanskeligste å forstå, og flaskehalsen til mange prosjekter ligger i EMC. Følgende fra 22 retninger for å dele kretskortet og EMC.

1, moden krets kan være rolig PCB -design EMI -krets

Virkningen av kretsen ovenfor på EMC kan tenkes, inngangsfiltrene er her; Lightning-proof pressure sensitivity; Motstand R102 for å forhindre sjokkstrøm (med relé for å redusere tap); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; Det er sikringer som påvirker sikkerhetskortet; Hver av disse enhetene er av vital betydning, og funksjonen og handlingen til hver enhet bør verdsettes nøye. 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. Krets og EMC: (den mest kjente flyback -hovedtopologien, se hvilke sentrale deler av kretsen som inneholder EMC -mekanisme)

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. Men en elektrisk strøm i endring gir et magnetfelt i endring, og et magnetfelt i endring kan produsere et elektrisk felt (faktisk er dette den berømte Maxwell -ligningen, og jeg bruker vanlig språk), og et elektrisk felt i endring kan også produsere et magnetisk felt felt. Så sørg for at du tar hensyn til stedene der det er av/på -tilstander, det er en av kildene til EMC, og dette er en av kildene til 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! De to andre løkkene er absorpsjonsløkker og utbedringsløkker, først forstå på forhånd, og så snakk!

3. Forening mellom PCB -design og 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. Konstruksjonsdelen, radiatorens designjording er ikke bra, vil påvirke jording av den skjermede versjonen;

4. Hvis den sensitive delen er for nær forstyrrelseskilden, for eksempel EMI -krets og bryterrør, vil det uunngåelig føre til dårlig EMC, og et klart isolasjonsområde er nødvendig.

5. Kabling av RC absorpsjonssløyfe.

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

Jeg skal snakke om dette, og jeg kommer til å snakke mer om det, men jeg skal gi deg et forsprang.

Her er et raskt eksempel:

Som vist i den prikkede boksen i figuren ovenfor, har ledningene til X -kondensatorpinnen blitt innrykket. Du kan lære hvordan du gjør kondensatorpinnens ledninger eksterne (ved bruk av klemstrømledninger). På denne måten kan filtreringseffekten av X -kondensatoren nå den beste tilstanden.

4. Forberedelse til PCB -design: (hvis du er helt forberedt, kan designet være trinnvis for å unngå at design velter og starter på nytt)

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. Valg av prosessrute: valg av ett panel med dobbelt panel, eller flerlagsbrett, i henhold til skjematisk diagram og brettstørrelse, kostnad og annen omfattende evaluering.

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. Avstanden til inngangssikringsputen er større enn 3.0 mm som kreves av sikkerhetsforskrifter, og den faktiske platen er 3.5 mm (enkelt sagt, krypavstanden til sikringen er 3.5 mm før og 3.0 mm etter).

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. Sikkerhetsbestemmelsene for første trinn krever 6.4 mm (elektrisk gap), og krypavstanden skal være 7.6 mm. (Vær oppmerksom på at dette er relatert til den faktiske inngangsspenningen, må referere til tabellen for spesifikk beregning, dataene er kun gitt som referanse, med forbehold om den faktiske situasjonen)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; L, N -merket, INNGANG AC -INNGANG -merket, advarselsmerke for sikring og så videre bør være tydelig merket;

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. Forstå hvilken sertifisering produktene deres gjør og hvilke produktkategorier de tilhører. For eksempel er medisinsk behandling, kommunikasjon, elektrisitet, TV og så videre forskjellige, men det er også mange likheter.

2. I sikkerhetsforskrifter forstår du isolasjonsegenskapene til det nære stedet med PCB -plate, hvilket sted er grunnleggende isolasjon, hvilket sted er forsterket isolasjon, forskjellig standard isolasjonsavstand er ikke det samme. Det er best å sjekke standarder, og kan beregne elektrisk avstand, krypavstand.

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. Forholdet mellom Y -kapasitans og lekkasjestrøm og kontaktstrøm.

Og så videre vil det forklare i detalj hvordan du forlater avstanden, hvordan du gjør sikkerhetskrav.

6, PCB -design av strømforsyningsoppsett

1. Mål først størrelsen på PCB og antall komponenter, for å oppnå en god tetthet, eller en tett, sparsom vil være stygg.

2. Modulariser kretsen, ta kjerneenhetene som sentrum, og plasser nøkkelenhetene først.

3. Enheten er vertikal eller horisontal anti-posisjonering, den ene er vakker, den andre er praktisk plug-in drift, spesielle omstendigheter kan vurdere vippe.

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

5. Reduser sløyfeområdet så mye som mulig under oppsettet. De fire løkkene vil bli forklart i detalj senere.

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

Følgende er den første jomfru PCB jeg tegnet, for mange år siden, det var veldig vanskelig å fullføre, det kan være et lite problem i midten, men det generelle oppsettet er verdt å lære:

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. Inngangs- og utgangsterminaler er faste og kan ikke flyttes. Brettet er rektangulært.

Her er oppsettet fra bunn til topp, fra venstre til høyre, og varmespredningen er avhengig av skallet.

2.EMI -kretsen er fortsatt klar strømningsretning, noe som er veldig viktig, ellers er det ikke vakkert og dårlig for 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. Det øverste laget med høy effekt går generelt negativt, og det nederste laget blir positivt.

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. Vurdering av PCB -eksempler

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! Bak vil også dette brettet forklare læring, vi liker først.

8. Understanding of the four loops of PCB design :(the basic requirement of PCB layout is the small area of the four loops)

I tillegg er absorpsjonssløyfen (RCD -absorpsjon, RC -absorpsjon av MOS -rør og RC -absorpsjon av likeretterrør) også veldig viktig, som også er sløyfen som genererer høyfrekvent stråling. Hvis du har spørsmål om figuren ovenfor, er du velkommen til å diskutere dem. Vi er ikke redde for noen spørsmål.

9. PCB -design hot spot (flytende potensialpunkt) og jordledning:

Saker som trenger oppmerksomhet:

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. Sløyfen som dannes av hot spots er liten og ledningene er korte, og ledningene er ikke så tykke som mulig, men så lenge strømmen er nok.

3. Jordkabelen må jordes på et enkelt punkt. Hovedstrømjord og signaljord separat, prøvetakingsjord går separat.

4. Radiatorens bakke må kobles til hovedstrømmen.