Jak wykonać projekt PCB zasilacza impulsowego?

W każdym projekcie zasilacza impulsowego fizyczny projekt PCB to ostatni link. Jeśli metoda projektowania jest niewłaściwa, PCB może emitować zbyt duże zakłócenia elektromagnetyczne i powodować niestabilną pracę zasilacza. Poniżej przedstawiono kwestie wymagające uwagi w każdym kroku analizy.

ipcb

1. Przepływ projektu od schematu do PCB

Ustal parametry komponentów – “zasada wejściowa lista sieci -” ustawienia parametrów projektu – “układ ręczny – “ręczne okablowanie -” weryfikacja projektu – “przegląd -” wyjście CAM.

2. Ustawienie parametrów

Odległość między sąsiednimi przewodami musi spełniać wymogi bezpieczeństwa elektrycznego, a w celu ułatwienia obsługi i produkcji odległość powinna być jak najszersza. Minimalna odległość musi być przynajmniej odpowiednia do noszenia

Napięcie

Gdy gęstość okablowania jest niska, odstępy między liniami sygnałowymi można odpowiednio zwiększyć. W przypadku linii sygnałowych z wysokimi i niskimi poziomami odstęp powinien być jak najkrótszy, a odstęp powinien być zwiększony. Generalnie rozstaw okablowania jest ustawiony na 8mil. Odległość pomiędzy krawędzią wewnętrznego otworu tamponu a krawędzią płytki drukowanej powinna być większa niż 1mm, co pozwoli uniknąć defektów tamponu podczas obróbki. Gdy ślady połączone z elektrodami są cienkie, połączenie między elektrodami a śladami powinno być zaprojektowane w kształcie kropli. Zaletą tego jest to, że podkładki nie są łatwe do odklejenia, ale ślady i podkładki nie dają się łatwo odłączyć.

3. Układ komponentów

Praktyka dowiodła, że ​​nawet

Obwód

Schemat jest poprawny, a płytka drukowana nie jest poprawnie zaprojektowana.

elektroniczny

Niekorzystnie wpływa to na niezawodność sprzętu. Na przykład, jeśli dwie cienkie równoległe linie płytki drukowanej są blisko siebie, przebieg sygnału będzie opóźniony, a odbity szum zostanie utworzony na końcówce linii transmisyjnej. Wydajność spada, więc projektując płytkę drukowaną należy zwrócić uwagę na przyjęcie właściwej metody. Każdy zasilacz impulsowy ma cztery prądy

Pętla:

Wyłącznik zasilania obwodu AC

Obwód prądu przemiennego prostownika wyjściowego

Pętla prądowa źródła sygnału wejściowego

Pętla wejściowa pętli prądowej obciążenia wyjściowego

Przekaż prąd o przybliżeniu prądu stałego do wejścia

pojemność

Do ładowania kondensator filtrujący działa głównie jako szerokopasmowy magazyn energii; podobnie kondensator filtra wyjściowego służy również do przechowywania energii wysokiej częstotliwości z prostownika wyjściowego i jednocześnie eliminuje energię prądu stałego wyjściowej pętli obciążenia. Dlatego bardzo ważne są zaciski kondensatorów filtra wejściowego i wyjściowego. Pętle prądowe wejściowe i wyjściowe powinny być podłączone do zasilania tylko odpowiednio z zacisków kondensatora filtrującego; jeśli połączenie między pętlą wejścia/wyjścia a przełącznikiem zasilania/pętlą prostownika nie może być połączone z kondensatorem Zacisk jest podłączony bezpośrednio, a energia prądu przemiennego będzie promieniowana do otoczenia przez kondensator filtra wejściowego lub wyjściowego.

Obwód AC wyłącznika mocy i obwód AC prostownika zawierają prądy trapezowe o dużej amplitudzie. Składowe harmoniczne tych prądów są bardzo wysokie. Częstotliwość jest znacznie większa niż częstotliwość podstawowa przełącznika. Amplituda szczytowa może być nawet 5 razy większa od amplitudy ciągłego prądu wejściowego/wyjściowego DC. Czas przejścia to zwykle około 50ns. Te dwie pętle są najbardziej podatne na zakłócenia elektromagnetyczne, więc te pętle AC muszą być ułożone przed innymi wydrukowanymi liniami w zasilaczu. Trzy główne elementy każdej pętli to kondensatory filtrujące, wyłączniki mocy lub prostowniki,

indukcyjność

transformator

Powinny być umieszczone obok siebie, dostosuj położenie komponentów, aby bieżąca ścieżka między nimi była jak najkrótsza.

Najlepszy sposób na ustalenie układu zasilacza impulsowego jest podobny do jego projektu elektrycznego. Najlepszy proces projektowania wygląda następująco:

1. Umieść transformator

2. Zaprojektuj pętlę prądową wyłącznika zasilania

3. Zaprojektuj pętlę prądową prostownika wyjściowego

4. Obwód sterowania podłączony do obwodu zasilania AC

Zaprojektuj pętlę i wejście źródła prądu wejściowego

filtrować

Projektując pętlę obciążenia wyjściowego i filtr wyjściowy zgodnie z jednostką funkcjonalną obwodu, przy rozmieszczaniu wszystkich elementów obwodu należy przestrzegać następujących zasad:

Pierwszą rzeczą do rozważenia jest rozmiar PCB. Gdy rozmiar PCB jest zbyt duży, drukowane linie będą długie, impedancja wzrośnie, zdolność przeciwzakłóceniowa zmniejszy się, a koszt wzrośnie; jeśli rozmiar PCB jest zbyt mały, rozpraszanie ciepła nie będzie dobre, a sąsiednie linie będą łatwo zakłócone. Najlepszy kształt płytki drukowanej to prostokąt o proporcjach 3:2 lub 4:3. Komponenty znajdujące się na krawędzi płytki drukowanej znajdują się na ogół nie mniej niż 2 mm od krawędzi płytki drukowanej. Rozmieszczając komponenty, rozważ przyszłe lutowanie, niezbyt gęste. Weź główny komponent każdego funkcjonalnego obwodu jako środek i rozłóż wokół niego. Elementy powinny być równomiernie, porządnie i zwarte rozmieszczone na płytce drukowanej, minimalizować i skracać wyprowadzenia i połączenia między elementami, a kondensator odsprzęgający powinien znajdować się jak najbliżej VCC urządzenia. Obwody pracujące przy wysokich częstotliwościach powinny uwzględniać komponenty. Parametry rozkładu. Generalnie obwód powinien być możliwie jak najbardziej równoległy. Dzięki temu jest nie tylko piękna, ale także łatwa w montażu i lutowaniu oraz łatwa w masowej produkcji. Rozmieść położenie każdej jednostki obwodu funkcjonalnego zgodnie z przepływem obwodu, tak aby układ był wygodny dla przepływu sygnału, a sygnał był jak najbardziej spójny. Pierwszą zasadą układu jest zapewnienie okablowania okablowania. Podczas przenoszenia urządzenia zwracaj uwagę na połączenie wyprowadzonych przewodów i połącz je ze sobą, aby maksymalnie zmniejszyć obszar pętli, aby stłumić zakłócenia promieniowania zasilacza impulsowego.

4. Okablowanie

Zasilacz impulsowy zawiera sygnały o wysokiej częstotliwości. Każda nadrukowana linia na PCB może pełnić funkcję anteny. Długość i szerokość drukowanej linii wpływa na jej impedancję i indukcyjność, wpływając tym samym na pasmo przenoszenia. Nawet drukowane linie, które przepuszczają sygnały prądu stałego, mogą łączyć się z sygnałami o częstotliwości radiowej z sąsiednich linii drukowanych i powodować problemy z obwodami (nawet ponownie emitując sygnały zakłócające). Dlatego wszystkie drukowane linie przepuszczające prąd AC powinny być tak zaprojektowane, aby były jak najkrótsze i jak najszersze, co oznacza, że ​​wszystkie elementy podłączone do drukowanych linii i innych linii energetycznych muszą być umieszczone bardzo blisko.

Długość drukowanej linii jest proporcjonalna do jej indukcyjności i impedancji, a szerokość jest odwrotnie proporcjonalna do indukcyjności i impedancji drukowanej linii. Długość odzwierciedla długość fali odpowiedzi wydrukowanej linii. Im dłuższa długość, tym niższa częstotliwość, z jaką drukowana linia może wysyłać i odbierać fale elektromagnetyczne i może emitować więcej energii o częstotliwości radiowej. W zależności od wielkości prądu płytki drukowanej, spróbuj zwiększyć szerokość linii zasilającej, aby zmniejszyć rezystancję pętli. Jednocześnie ułóż kierunek linii energetycznej i linii uziemienia zgodnie z kierunkiem prądu, co pomaga zwiększyć zdolność przeciwhałasową. Uziemienie to dolna gałąź czterech pętli prądowych zasilacza impulsowego. Odgrywa ważną rolę jako wspólny punkt odniesienia dla obwodu i jest ważną metodą kontrolowania zakłóceń. Dlatego umieszczenie przewodu uziemiającego należy dokładnie rozważyć w układzie. Mieszanie różnych uziemień spowoduje niestabilną pracę zasilacza.