การวิเคราะห์การออกแบบ PCB และ EMC ของแหล่งจ่ายไฟ

เมื่อพูดถึงปัญหาที่ยากของแหล่งจ่ายไฟสวิตช์ 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: ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า เส้นทางกระบวนการ ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ผลกระทบของ EMC ฯลฯ ในบรรดาปัจจัยที่ต้องพิจารณา ไฟฟ้าเป็นพื้นฐานที่สุด แต่ EMC นั้นเข้าใจยากที่สุด และคอขวดของหลายโครงการอยู่ใน EMC ต่อไปนี้จาก 22 ทิศทางเพื่อแบ่งปันบอร์ด PCB และ EMC

1 วงจรผู้ใหญ่สามารถออกแบบ PCB สบาย ๆ วงจรอีเอ็มไอ

ผลกระทบของวงจรข้างต้นบน EMC สามารถจินตนาการได้ ตัวกรองอินพุตอยู่ที่นี่ Lightning-proof pressure sensitivity; ความต้านทาน R102 เพื่อป้องกันกระแสไฟช็อต (พร้อมรีเลย์เพื่อลดการสูญเสีย); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; มีฟิวส์ที่ส่งผลกระทบต่อบอร์ดความปลอดภัย อุปกรณ์เหล่านี้แต่ละเครื่องมีความสำคัญอย่างยิ่ง และควรชื่นชมฟังก์ชันและการทำงานของอุปกรณ์แต่ละเครื่องอย่างรอบคอบ 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. วงจรและ EMC 🙁 โทโพโลยีหลัก flyback ที่คุ้นเคยมากที่สุด ดูว่าส่วนสำคัญของวงจรมีกลไก EMC ใด)

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. แต่กระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนไปทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง และสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงสามารถสร้างสนามไฟฟ้าได้ (อันที่จริงนี่คือสมการแมกซ์เวลล์ที่มีชื่อเสียงและฉันใช้ภาษาธรรมดา) และสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงก็สามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้เช่นกัน สนาม. ดังนั้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณให้ความสนใจกับสถานที่ที่มีสถานะเปิด/ปิด นั่นคือหนึ่งในแหล่งที่มาของ EMC และนี่คือหนึ่งในแหล่งที่มาของ 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! อีกสองลูปคือลูปดูดซับและลูปแก้ไข ขั้นแรกให้เข้าใจล่วงหน้าแล้วจึงพูด!

3. ความสัมพันธ์ระหว่างการออกแบบ PCB กับ 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. ส่วนโครงสร้างการต่อสายดินการออกแบบหม้อน้ำไม่ดีจะส่งผลต่อการต่อสายดินของรุ่นป้องกัน

4. ถ้าส่วนที่ละเอียดอ่อนอยู่ใกล้กับแหล่งรบกวนมากเกินไป เช่น วงจร EMI และหลอดสวิตช์ จะทำให้ EMC ไม่ดีอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และจำเป็นต้องมีพื้นที่แยกที่ชัดเจน

5. การเดินสายไฟของห่วงดูดซับ RC

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.

Here’s a quick example:

ดังที่แสดงในกล่องจุดในภาพด้านบน การเดินสายพินตัวเก็บประจุ X ถูกเยื้อง คุณสามารถเรียนรู้วิธีการเดินสายพินตัวเก็บประจุภายนอก (โดยใช้การเดินสายกระแสไฟบีบ) ด้วยวิธีนี้ ผลการกรองของตัวเก็บประจุ X สามารถเข้าถึงสถานะที่ดีที่สุด

4. การเตรียมตัวสำหรับการออกแบบ PCB :(หากพร้อมแล้ว การออกแบบก็สามารถทำได้อย่างมั่นคงเป็นขั้นเป็นตอน เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้การออกแบบพลิกคว่ำและเริ่มใหม่อีกครั้ง)

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. การเลือกเส้นทางกระบวนการ: การเลือกแผงคู่แบบแผงเดียว หรือกระดานหลายชั้น ตามแผนผังและขนาดกระดาน ต้นทุน และการประเมินที่ครอบคลุมอื่นๆ

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. ระยะห่างของแผ่นฟิวส์อินพุตมากกว่า 3.0 มม. ตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย และเพลตจริงคือ 3.5 มม. (พูดง่ายๆ ก็คือ ระยะห่างตามผิวฉนวนของฟิวส์คือ 3.5 มม. ก่อนและ 3.0 มม. หลัง)

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. ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับขั้นตอนแรกต้องใช้ 6.4 มม. (ช่องว่างทางไฟฟ้า) และระยะห่างตามผิวฉนวนควรเป็น 7.6 มม. (โปรดทราบว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจริง ต้องอ้างอิงตารางสำหรับการคำนวณเฉพาะ ข้อมูลที่ให้ไว้สำหรับอ้างอิงเท่านั้น ขึ้นอยู่กับสถานการณ์จริง)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; เครื่องหมาย L, N, เครื่องหมาย INPUT AC INPUT, เครื่องหมายเตือนฟิวส์และอื่น ๆ ควรทำเครื่องหมายอย่างชัดเจน

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. ในข้อบังคับด้านความปลอดภัย ทำความเข้าใจลักษณะฉนวนของตำแหน่งใกล้กับบอร์ด PCB ซึ่งสถานที่เป็นฉนวนพื้นฐาน ที่เสริมฉนวน ระยะฉนวนมาตรฐานแตกต่างกันไม่เหมือนกัน ทางที่ดีควรตรวจสอบมาตรฐาน และสามารถคำนวณระยะทางไฟฟ้า ระยะทางตามผิวฉนวน

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. ความสัมพันธ์ระหว่างความจุ Y กับกระแสไฟรั่วและกระแสไฟสัมผัส

และต่อไปจะอธิบายรายละเอียดวิธีการเว้นระยะห่าง วิธีการทำข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

6, การออกแบบ PCB ของเค้าโครงแหล่งจ่ายไฟ

1. ขั้นแรกให้วัดขนาดของ PCB และจำนวนส่วนประกอบ เพื่อให้ได้ความหนาแน่นที่ดี หรือหนาแน่น เบาบางจะน่าเกลียด

2. แปลงวงจรให้เป็นโมดูล ใช้อุปกรณ์หลักเป็นศูนย์กลาง และวางอุปกรณ์หลักก่อน

3. อุปกรณ์อยู่ในแนวตั้งหรือแนวนอนป้องกันตำแหน่ง หนึ่งสวยงาม อื่น ๆ คือการใช้งานปลั๊กอินที่สะดวก สถานการณ์พิเศษสามารถพิจารณาเอียง

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

5. ลดพื้นที่วนรอบให้มากที่สุดระหว่างการจัดวาง สี่ลูปจะอธิบายรายละเอียดในภายหลัง

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

ต่อไปนี้คือ PCB บริสุทธิ์ตัวแรกที่ฉันวาด เมื่อหลายปีก่อน ยากที่จะทำให้เสร็จ อาจมีปัญหาเล็กน้อยตรงกลาง แต่เลย์เอาต์ทั่วไปก็น่าเรียนรู้:

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. ขั้วอินพุตและเอาต์พุตได้รับการแก้ไขแล้วและไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ กระดานเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ในที่นี้เลย์เอาต์คือจากล่างขึ้นบน จากซ้ายไปขวา และการกระจายความร้อนขึ้นอยู่กับเปลือก

2.วงจร EMI ยังคงทิศทางการไหลที่ชัดเจนซึ่งสำคัญมาก ไม่เช่นนั้น EMC จะไม่สวยงามและไม่ดี

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. ชั้นบนสุดของพลังงานสูงมักจะเป็นลบ และชั้นล่างเป็นค่าบวก

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. ชื่นชมตัวอย่าง PCB

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. การทำความเข้าใจสี่ลูปของการออกแบบ PCB :(ข้อกำหนดพื้นฐานของโครงร่าง PCB คือพื้นที่ขนาดเล็กของสี่ลูป)

นอกจากนี้ วงจรการดูดกลืน (การดูดซึม RCD การดูดกลืน RC ของหลอด MOS และการดูดกลืน RC ของหลอดเรียงกระแส) ก็มีความสำคัญเช่นกัน ซึ่งเป็นห่วงที่สร้างรังสีความถี่สูงเช่นกัน หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับตัวเลขข้างต้น คุณสามารถพูดคุยกันได้ เราไม่กลัวคำถามใดๆ

9. จุดร้อนการออกแบบ PCB (จุดลอยตัว) และสายกราวด์:

เรื่องที่ต้องให้ความสนใจ:

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. ห่วงที่เกิดจากจุดร้อนมีขนาดเล็กและสายไฟสั้นและสายไฟไม่หนาที่สุด แต่ตราบใดที่กระแสเพียงพอ

3. สายดินต้องต่อสายดินที่จุดเดียว กราวด์กำลังหลักและกราวด์สัญญาณแยกจากกัน กราวด์สุ่มตัวอย่างแยกกัน

4. กราวด์ของหม้อน้ำต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ของพลังงานหลัก