site logo

Анализ конструкции печатной платы и ЭМС источника питания

Говоря о сложной проблеме выключателя питания, печатная плата 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: Электрические характеристики, технологический маршрут, требования безопасности, влияние ЭМС и т.д .; Среди факторов, которые следует учитывать, самым важным является электричество, но ЭМС – самый сложный для понимания, а узкое место во многих проектах лежит в ЭМС. Следующие из 22 направлений поделиться печатной платой и EMC.

1, зрелая схема может быть неторопливой схемой EMI дизайна печатной платы

Влияние вышеупомянутой схемы на ЭМС можно представить, входные фильтры здесь; Lightning-proof pressure sensitivity; Сопротивление R102 для предотвращения ударного тока (с реле для уменьшения потерь); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; There are fuses affecting the safety board; Каждое из этих устройств имеет жизненно важное значение, и следует внимательно относиться к функциям и действиям каждого устройства. 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. Схема и ЭМС: (наиболее знакомая основная топология обратного хода, посмотрите, какие ключевые части схемы содержат механизм ЭМС)

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. Но изменяющийся электрический ток создает изменяющееся магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле может создавать электрическое поле (на самом деле, это знаменитое уравнение Максвелла, и я использую простой язык), а изменяющееся электрическое поле может также создавать магнитное поле. поле. Поэтому убедитесь, что вы обращаете внимание на места, где есть состояния включения / выключения, это один из источников EMC, и это один из источников 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! Две другие петли – петли поглощения и петли выпрямления, сначала разберись заранее, а потом говори!

3. Связь между дизайном печатной платы и электромагнитной совместимостью.

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. The structure part, the radiator design grounding is not good will affect the grounding of the shielded version;

4. Если чувствительная часть находится слишком близко к источнику помех, например, цепи электромагнитных помех и переключающей трубке, это неизбежно приведет к плохой электромагнитной совместимости, и потребуется чистая зона изоляции.

5. Подключение RC абсорбционной петли.

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

I’m going to talk about this, and I’m going to talk about it more, but I’m going to give you a lead.

Вот быстрый пример:

Как показано в пунктирной рамке на рисунке выше, проводка X-конденсатора имеет отступ. Вы можете узнать, как сделать проводку контактов конденсатора внешним (с помощью проводки тока сжатия). Таким образом, фильтрующий эффект конденсатора X может достигать наилучшего состояния.

4. Подготовка к проектированию печатной платы: (если вы полностью подготовлены, конструкция может быть стабильной, шаг за шагом, чтобы избежать опрокидывания конструкции и повторного запуска)

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. Выбор технологического маршрута: выбор одной панели, двух панелей или многослойной платы, в соответствии с принципиальной схемой и размером платы, стоимостью и другой комплексной оценкой.

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. Расстояние до площадки входного предохранителя превышает 3.0 мм, как того требуют правила техники безопасности, а фактическая пластина составляет 3.5 мм (попросту говоря, длина пути утечки предохранителя составляет 3.5 мм до и 3.0 мм после).

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. Правила техники безопасности для первой ступени требуют 6.4 мм (электрический зазор), а длина пути утечки должна составлять 7.6 мм. (Обратите внимание, что это связано с фактическим входным напряжением, необходимо обращаться к таблице для конкретных расчетов, данные предоставлены только для справки, в зависимости от реальной ситуации)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; Знак L, N, знак INPUT AC INPUT, знак предупреждения о предохранителе и т. Д. Должны быть четко обозначены;

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. Understand what certification their products do and what product categories they belong to. For example, medical treatment, communication, electricity, TV and so on are different, but there are also many similarities.

2. В правилах безопасности следует понимать характеристики изоляции в месте, близком к плате печатной платы, где находится основная изоляция, а где – усиленная изоляция, различные стандартные изоляционные расстояния не совпадают. Лучше всего проверить стандарты и рассчитать электрическое расстояние и путь утечки.

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. Связь между емкостью Y и током утечки и током контакта.

И так далее, он подробно объяснит, как покинуть дистанцию, как выполнять требования безопасности.

6, дизайн печатной платы схемы источника питания

1. Сначала измерьте размер печатной платы и количество компонентов, чтобы добиться хорошей плотности, иначе плотная, разреженная будет некрасивой.

2. Сделайте схему модульной, возьмите основные устройства за центр и разместите ключевые устройства первыми.

3. Устройство имеет вертикальное или горизонтальное позиционирование, одно красивое, другое – удобное, подключаемое, при особых обстоятельствах можно учитывать наклон.

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

5. Во время макета максимально уменьшите площадь петли. Четыре цикла будут подробно объяснены позже.

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

Вот первая оригинальная печатная плата, которую я нарисовал много лет назад, ее было очень сложно закончить, может быть небольшая проблема посередине, но общий план стоит изучить:

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. Входные и выходные клеммы фиксированы и не могут быть перемещены. Доска прямоугольная.

Здесь расположение снизу вверх, слева направо, а отвод тепла зависит от корпуса.

2. Схема EMI по-прежнему имеет четкое направление потока, что очень важно, иначе это не красиво и плохо для 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. Верхний слой высокой мощности обычно становится отрицательным, а нижний – положительным.

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. Оценка примеров печатных плат.

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! Behind will also be for this board to explain learning, we first enjoy.

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

In addition, the absorption loop (RCD absorption, RC absorption of MOS tube and RC absorption of rectifier tube) is also very important, which is also the loop that generates high frequency radiation. If you have any questions about the above figure, you are welcome to discuss them. We are not afraid of any questions.

9. Горячая точка конструкции печатной платы (точка с плавающим потенциалом) и провод заземления:

Вопросы, требующие внимания:

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. Петля, образованная горячими точками, небольшая, а проводка короткая, и проводка не настолько толстая, насколько это возможно, но при условии, что ток достаточен.

3. The ground cable must be grounded at a single point. Заземление основного питания и сигнальное заземление раздельно, заземление выборки идет отдельно.

4. Заземление радиатора необходимо соединить с заземлением основного источника питания.