Cum să faci designul PCB al sursei de alimentare comutatoare?

În orice proiectare a sursei de comutare, proiectarea fizică a Placă PCB este ultimul link. Dacă metoda de proiectare este necorespunzătoare, PCB-ul poate radia prea multe interferențe electromagnetice și poate cauza sursa de alimentare să funcționeze instabilă. Următoarele sunt aspectele care necesită atenție în fiecare etapă de analiză.

ipcb

1. Fluxul de proiectare de la schematică la PCB

Stabiliți parametrii componente-„principiul de intrare netlist-” setări ale parametrilor de proiectare-“dispunere manuală-„cablare manuală-” proiectare de verificare-„revizuire –” ieșire CAM.

2. Setarea parametrilor

Distanța dintre firele adiacente trebuie să poată îndeplini cerințele de siguranță electrică, iar pentru a facilita funcționarea și producția, distanța ar trebui să fie cât mai mare posibil. Distanța minimă trebuie să fie cel puțin adecvată pentru suport

Voltaj

Când densitatea cablajului este scăzută, distanța dintre liniile de semnal poate fi mărită în mod corespunzător. Pentru liniile de semnal cu niveluri ridicate și scăzute, distanța trebuie să fie cât mai scurtă posibil și distanța ar trebui mărită. În general, distanța dintre cabluri este setată la 8mil. Distanța dintre marginea găurii interioare a tamponului și marginea plăcii imprimate trebuie să fie mai mare de 1 mm, ceea ce poate evita defectele tamponului în timpul procesării. Când urmele conectate la tampoane sunt subțiri, conexiunea dintre tampoane și urme ar trebui să fie proiectată într-o formă de picătură. Avantajul acestui lucru este că tampoanele nu sunt ușor de decojit, dar urmele și tampoanele nu sunt ușor de deconectat.

3. Aspectul componentelor

Practica a dovedit că chiar

Circuit

Designul schematic este corect, iar placa de circuit imprimat nu este proiectată corect.

electronic

Fiabilitatea echipamentului este afectată negativ. De exemplu, dacă cele două linii paralele subțiri ale plăcii imprimate sunt apropiate, forma de undă a semnalului va fi întârziată și zgomotul reflectat se va forma la terminalul liniei de transmisie. Performanța scade, așa că atunci când proiectați placa de circuit imprimat, ar trebui să acordați atenție adoptării metodei corecte. Fiecare sursă de alimentare comutată are patru curenți

Buclă:

Comutator de alimentare circuit AC

Circuitul AC redresor de ieșire

Bucla de curent a sursei de semnal de intrare

Bucla de curent de ieșire bucla de intrare

Treceți un curent de aproximativ DC la intrare

capacitanță

Pentru încărcare, condensatorul de filtru funcționează în principal ca stocare de energie în bandă largă; în mod similar, condensatorul filtrului de ieșire este, de asemenea, utilizat pentru a stoca energia de înaltă frecvență de la redresorul de ieșire și, în același timp, pentru a elimina energia DC a buclei de sarcină de ieșire. Prin urmare, bornele condensatoarelor filtrului de intrare și de ieșire sunt foarte importante. Buclele de curent de intrare și de ieșire trebuie conectate numai la sursa de alimentare de la bornele condensatorului de filtru, respectiv; dacă conexiunea dintre bucla de intrare/ieșire și bucla comutatorului de alimentare/redresoare nu poate fi conectată la condensator Terminalul este conectat direct, iar energia AC va fi radiată în mediu de către condensatorul filtrului de intrare sau de ieșire.

Circuitul AC al comutatorului de alimentare și circuitul AC al redresorului conțin curenți trapezoidali de mare amplitudine. Componentele armonice ale acestor curenți sunt foarte mari. Frecvența este mult mai mare decât frecvența fundamentală a comutatorului. Amplitudinea de vârf poate fi de 5 ori mai mare decât amplitudinea curentului continuu continuu de intrare/ieșire. Timpul de tranziție este de obicei de aproximativ 50 ns. Aceste două bucle sunt cele mai predispuse la interferențe electromagnetice, așa că aceste bucle de curent alternativ trebuie să fie așezate înaintea celorlalte linii imprimate din sursa de alimentare. Cele trei componente principale ale fiecărei bucle sunt condensatoare de filtru, întrerupătoare de alimentare sau redresoare,

inductanță

transformator

Ar trebui să fie plasate unul lângă celălalt, ajustați poziția componentelor pentru a face calea curentă dintre ele cât mai scurtă posibil.

Cel mai bun mod de a stabili un aspect al sursei de alimentare comutatoare este similar cu designul electric al acesteia. Cel mai bun proces de proiectare este următorul:

1. Așezați transformatorul

2. Proiectați bucla de curent a comutatorului de alimentare

3. Proiectați bucla de curent redresorului de ieșire

4. Circuit de control conectat la circuitul de alimentare CA

Proiectați bucla și intrarea sursei de curent de intrare

filtru

La proiectarea buclei de sarcină de ieșire și a filtrului de ieșire în conformitate cu unitatea funcțională a circuitului, la așezarea tuturor componentelor circuitului, trebuie îndeplinite următoarele principii:

Primul lucru de luat în considerare este dimensiunea PCB-ului. Când dimensiunea PCB este prea mare, liniile imprimate vor fi lungi, impedanța va crește, capacitatea anti-zgomot va scădea și costul va crește; dacă dimensiunea PCB este prea mică, disiparea căldurii nu va fi bună, iar liniile adiacente vor fi ușor deranjate. Cea mai bună formă a plăcii de circuit este dreptunghiulară, cu un raport de aspect de 3:2 sau 4:3. Componentele situate pe marginea plăcii de circuite sunt, în general, la cel puțin 2 mm distanță de marginea plăcii de circuite. Când plasați componentele, luați în considerare lipirea viitoare, nu prea densă. Luați componenta de bază a fiecărui circuit funcțional ca centru și așezați-o în jurul acestuia. Componentele trebuie să fie aranjate uniform, ordonat și compact pe PCB, să minimizeze și să scurteze cablurile și conexiunile dintre componente, iar condensatorul de decuplare ar trebui să fie cât mai aproape posibil de VCC-ul dispozitivului. Circuitele care funcționează la frecvențe înalte ar trebui să ia în considerare componentele. Parametrii de distribuție. În general, circuitul trebuie aranjat în paralel cât mai mult posibil. În acest fel, nu este doar frumos, ci și ușor de instalat și de lipit și ușor de produs în masă. Aranjați poziția fiecărei unități de circuit funcțional în funcție de fluxul circuitului, astfel încât aspectul să fie convenabil pentru fluxul de semnal, iar semnalul să fie cât mai consistent posibil. Primul principiu al aspectului este asigurarea cablajului. Acordați atenție conexiunii cablurilor zburătoare atunci când mutați dispozitivul și puneți dispozitivele conectate împreună pentru a reduce zona buclei cât mai mult posibil pentru a suprima interferența de radiație a sursei de alimentare comutatoare.

4. Cablare

Sursa de alimentare comutată conține semnale de înaltă frecvență. Orice linie imprimată pe PCB poate funcționa ca antenă. Lungimea și lățimea liniei imprimate vor afecta impedanța și inductanța acesteia, afectând astfel răspunsul în frecvență. Chiar și liniile tipărite care trec semnale DC se pot cupla la semnale de frecvență radio de la liniile imprimate adiacente și pot cauza probleme de circuit (chiar și radiarea semnalelor de interferență din nou). Prin urmare, toate liniile imprimate care trec curent alternativ ar trebui proiectate să fie cât mai scurte și late posibil, ceea ce înseamnă că toate componentele conectate la liniile imprimate și la alte linii electrice trebuie plasate foarte aproape.

Lungimea liniei imprimate este proporțională cu inductanța și impedanța acesteia, iar lățimea este invers proporțională cu inductanța și impedanța liniei imprimate. Lungimea reflectă lungimea de undă a răspunsului liniei imprimate. Cu cât lungimea este mai mare, cu atât este mai mică frecvența la care linia imprimată poate trimite și primi unde electromagnetice și poate radia mai multă energie de radiofrecvență. În funcție de dimensiunea curentului plăcii de circuit imprimat, încercați să măriți lățimea liniei de alimentare pentru a reduce rezistența buclei. În același timp, faceți direcția liniei de alimentare și a liniei de masă în concordanță cu direcția curentului, ceea ce ajută la îmbunătățirea capacității anti-zgomot. Împământarea este ramura inferioară a celor patru bucle de curent ale sursei de alimentare comutatoare. Joacă un rol important ca punct de referință comun pentru circuit și este o metodă importantă de control al interferențelor. Prin urmare, amplasarea firului de împământare trebuie luată în considerare cu atenție în aspect. Amestecarea diferitelor împământări va provoca o funcționare instabilă a sursei de alimentare.