ข้อจำกัดในการจัดวางส่วนประกอบ PCB

ข้อควรพิจารณาต่อไปนี้มักถูกนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบส่วนประกอบ PCB

1. ทำ PCB บอร์ด รูปร่างตรงกับทั้งเครื่อง?

2. ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบเหมาะสมหรือไม่? มีระดับหรือระดับของความขัดแย้งหรือไม่?

3. จำเป็นต้องทำ PCB หรือไม่? ขอบกระบวนการถูกสงวนไว้หรือไม่? รูยึดถูกสงวนไว้หรือไม่? วิธีการจัดตำแหน่งหลุม?

4. วิธีการวางและให้ความร้อนแก่โมดูลพลังงาน?

5.สะดวกไหมที่จะเปลี่ยนส่วนประกอบที่ต้องเปลี่ยนบ่อยๆ? ส่วนประกอบที่ปรับได้นั้นง่ายต่อการปรับหรือไม่?

6. พิจารณาระยะห่างระหว่างองค์ประกอบความร้อนกับองค์ประกอบความร้อนหรือไม่?

7. ประสิทธิภาพของ EMC ของทั้งบอร์ดเป็นอย่างไร? เลย์เอาต์จะช่วยเพิ่มความสามารถในการป้องกันการรบกวนได้อย่างไร

ipcb

สำหรับปัญหาระยะห่างระหว่างส่วนประกอบและส่วนประกอบ ตามข้อกำหนดระยะทางของแพ็คเกจต่างๆ และลักษณะของ Altium Designer เอง หากข้อจำกัดถูกกำหนดโดยกฎ การตั้งค่านั้นซับซ้อนเกินไปและยากต่อการบรรลุ มีการวาดเส้นบนชั้นทางกลเพื่อระบุขนาดภายนอกของส่วนประกอบ ดังแสดงในรูปที่ 9-1 เพื่อที่ว่าเมื่อส่วนประกอบอื่นๆ เข้าใกล้ จะทราบระยะห่างโดยประมาณ สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับผู้เริ่มต้น แต่ยังช่วยให้ผู้เริ่มต้นพัฒนานิสัยการออกแบบ PCB ที่ดี

ข้อจำกัดในการจัดวางส่วนประกอบ PCB

รูปที่ 9-1 สายเคเบิลเสริมเครื่องกล

จากการพิจารณาและการวิเคราะห์ข้างต้น หลักการข้อจำกัดโครงร่าง PCB ทั่วไปสามารถจำแนกได้ดังนี้

หลักการจัดองค์ประกอบ

1. ภายใต้สภาวะปกติ ส่วนประกอบทั้งหมดควรจัดวางบนพื้นผิวเดียวกันของ PCB เฉพาะเมื่อส่วนประกอบด้านบนหนาแน่นเกินไป ส่วนประกอบบางอย่างที่มีความสูงจำกัดและค่าความร้อนต่ำ (เช่น ความต้านทานเศษ ความจุของเศษ ชิป IC ฯลฯ) สามารถวางไว้ที่ชั้นล่างได้

2. On the premise of ensuring the electrical performance, the components should be placed on the grid and arranged parallel or vertically to each other in order to be neat and beautiful. ภายใต้สถานการณ์ปกติ ส่วนประกอบไม่ได้รับอนุญาตให้ซ้อนทับกัน การจัดเรียงส่วนประกอบควรมีขนาดกะทัดรัด ส่วนประกอบอินพุตและส่วนประกอบเอาต์พุตให้ห่างจากกันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ไม่ให้ปรากฏเป็นครอสโอเวอร์

3 อาจมีไฟฟ้าแรงสูงระหว่างส่วนประกอบหรือสายไฟบางอย่าง ควรเพิ่มระยะห่าง เพื่อไม่ให้เกิดการลัดวงจรโดยไม่ได้ตั้งใจเนื่องจากการคายประจุ การพัง การจัดวางรูปแบบให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อใส่ใจกับรูปแบบของพื้นที่สัญญาณเหล่านี้

4. ส่วนประกอบที่มีไฟฟ้าแรงสูงควรจัดวางให้ไกลที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในที่ที่มือไม่สามารถเข้าถึงได้ระหว่างการดีบัก

5 ที่ขอบของส่วนประกอบแผ่น ควรพยายามทำความหนาสองแผ่นจากขอบของแผ่น

6 ส่วนประกอบควรกระจายอย่างสม่ำเสมอบนกระดานทั้งหมด ไม่ใช่บริเวณนี้หนาแน่น พื้นที่อื่นหลวม ปรับปรุงความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

ปฏิบัติตามหลักการจัดวางทิศทางสัญญาณ

1. หลังจากวางส่วนประกอบที่ตายตัวแล้ว ให้จัดตำแหน่งของหน่วยวงจรการทำงานแต่ละหน่วยทีละตัวตามทิศทางของสัญญาณ โดยให้ส่วนประกอบหลักของวงจรการทำงานแต่ละวงจรเป็นศูนย์กลาง และดำเนินการเค้าโครงในพื้นที่รอบๆ

2. เลย์เอาต์ของส่วนประกอบควรสะดวกสำหรับการไหลของสัญญาณ เพื่อให้สัญญาณอยู่ในทิศทางเดียวกันมากที่สุด ในกรณีส่วนใหญ่ การไหลของสัญญาณจะถูกจัดเรียงจากซ้ายไปขวาหรือจากบนลงล่าง และส่วนประกอบที่เชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วอินพุตและเอาต์พุตควรวางไว้ใกล้กับขั้วต่อหรือขั้วต่ออินพุตและเอาต์พุต

การป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ข้อจำกัดในการจัดวางส่วนประกอบ PCB

รูปที่ 9-2 เลย์เอาต์ของตัวเหนี่ยวนำโดยตัวเหนี่ยวนำตั้งฉากกับ 90 องศา

(1) สำหรับส่วนประกอบที่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงและส่วนประกอบที่มีความไวสูงต่อการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ระยะห่างระหว่างกันควรเพิ่มขึ้น หรือควรพิจารณาฝาครอบป้องกันเพื่อการป้องกัน

(2) Try to avoid high and low voltage components mixed with each other and strong and weak signal components interlaced together.

(3) for components that will produce magnetic fields, such as transformers, loudspeakers, inductors, etc., attention should be paid to reducing the cutting of magnetic lines on printed wires when layout, and the magnetic field direction of adjacent components should be perpendicular to each other to reduce the coupling between each other. รูปที่ 9-2 แสดงการจัดเรียงตัวเหนี่ยวนำ 90° ตั้งฉากกับตัวเหนี่ยวนำ

(4) ป้องกันแหล่งสัญญาณรบกวนหรือโมดูลที่ถูกรบกวนได้ง่าย ฝาครอบป้องกันควรต่อสายดินอย่างดี รูปที่ 9-3 แสดงการวางแผนฝาครอบป้องกัน

การปราบปรามการรบกวนทางความร้อน

(1) องค์ประกอบที่สร้างความร้อนควรอยู่ในตำแหน่งที่เอื้อต่อการกระจายความร้อน หากจำเป็น สามารถตั้งค่าหม้อน้ำแยกหรือพัดลมขนาดเล็กเพื่อลดอุณหภูมิและลดผลกระทบต่อส่วนประกอบที่อยู่ใกล้เคียง ดังแสดงในรูปที่ 9-4

(2) บล็อกรวมกำลังแรงสูง หลอดกำลังแรงสูง ตัวต้านทาน ฯลฯ ควรจัดวางในตำแหน่งที่กระจายความร้อนได้ง่าย และแยกออกจากส่วนประกอบอื่นๆ ตามระยะที่กำหนด

ข้อจำกัดในการจัดวางส่วนประกอบ PCB

รูปที่ 9-3 การวางแผนฝาครอบป้องกัน

ข้อจำกัดในการจัดวางส่วนประกอบ PCB

รูปที่ 9-4 การกระจายความร้อนสำหรับโครงร่าง

(3) องค์ประกอบที่ไวต่อความร้อนควรอยู่ใกล้กับองค์ประกอบที่วัดได้และอยู่ห่างจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง เพื่อไม่ให้ได้รับผลกระทบจากองค์ประกอบที่เทียบเท่าพลังงานความร้อนอื่น ๆ และทำให้เกิดการทำงานผิดพลาด

(4) เมื่อวางองค์ประกอบไว้ทั้งสองด้าน โดยทั่วไปแล้วองค์ประกอบความร้อนจะไม่อยู่ที่ชั้นล่าง

หลักการจัดวางส่วนประกอบที่ปรับได้

เลย์เอาต์ของส่วนประกอบที่ปรับได้ เช่น โพเทนชิโอมิเตอร์ ตัวเก็บประจุแบบปรับได้ คอยล์เหนี่ยวนำแบบปรับได้ และไมโครสวิตช์ควรพิจารณาข้อกำหนดโครงสร้างของเครื่องทั้งหมด: หากเครื่องถูกปรับภายนอก ตำแหน่งควรปรับให้เข้ากับตำแหน่งของปุ่มปรับบน แผงแชสซี; ในกรณีที่มีการปรับในเครื่อง ควรวางบน PCB ที่ปรับได้ง่าย