Herhangi bir anahtarlamalı güç kaynağı tasarımında, cihazın fiziksel tasarımı PCB board son bağlantıdır. Tasarım yöntemi uygun değilse, PCB çok fazla elektromanyetik parazit yayabilir ve güç kaynağının kararsız çalışmasına neden olabilir. Aşağıdakiler, her bir adım analizinde dikkat edilmesi gereken hususlardır.

1. Şematikten PCB’ye tasarım akışı

Bileşen parametrelerinin oluşturulması-“giriş prensibi ağ listesi -” tasarım parametre ayarları-“manuel yerleşim-“manuel kablolama -” doğrulama tasarımı-“inceleme -” CAM çıkışı.

2. Parametre ayarı

Bitişik teller arasındaki mesafe, elektriksel güvenlik gereksinimlerini karşılayabilmeli ve çalışmayı ve üretimi kolaylaştırmak için mesafe mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Minimum boşluk, en azından taşımaya uygun olmalıdır

Voltaj

Kablolama yoğunluğu düşük olduğunda, sinyal hatlarının aralığı uygun şekilde artırılabilir. Yüksek ve düşük seviyeli sinyal hatları için aralık mümkün olduğunca kısa olmalı ve aralık artırılmalıdır. Genel olarak, kablolama aralığı 8mil olarak ayarlanır. Pedin iç deliğinin kenarı ile baskılı kartın kenarı arasındaki mesafe, işleme sırasında pedin kusurlarını önleyebilecek 1 mm’den büyük olmalıdır. Pedlere bağlanan izler ince olduğunda, pedler ile izler arasındaki bağlantı damla şeklinde tasarlanmalıdır. Bunun avantajı, pedlerin kolay soyulmaması, ancak izlerin ve pedlerin kolayca ayrılmamasıdır.

3. Bileşen düzeni

Uygulama bile kanıtladı

Devre

Şematik tasarım doğru ve baskılı devre kartı uygun şekilde tasarlanmamıştır.

elektronik

Ekipmanın güvenilirliği olumsuz etkilenir. Örneğin, basılı kartın iki ince paralel çizgisi birbirine yakınsa, sinyal dalga biçimi gecikecek ve iletim hattının terminalinde yansıyan gürültü oluşacaktır. Performans düşer, bu nedenle baskılı devre kartını tasarlarken doğru yöntemi benimsemeye dikkat etmelisiniz. Her anahtarlama güç kaynağının dört akımı vardır

Döngü:

Güç anahtarı AC devresi

Çıkış doğrultucu AC devresi

Giriş sinyali kaynağı akım döngüsü

Çıkış yükü akım döngüsü giriş döngüsü

Girişe yaklaşık bir DC akımı iletin

kapasitans

Şarj için, filtre kapasitörü esas olarak geniş bantlı bir enerji depolama işlevi görür; benzer şekilde, çıkış filtresi kapasitörü ayrıca çıkış doğrultucudan gelen yüksek frekanslı enerjiyi depolamak ve aynı zamanda çıkış yük döngüsünün DC enerjisini ortadan kaldırmak için kullanılır. Bu nedenle giriş ve çıkış filtre kapasitörlerinin terminalleri çok önemlidir. Giriş ve çıkış akımı döngüleri, sırasıyla filtre kondansatörünün terminallerinden gelen güç kaynağına bağlanmalıdır; giriş/çıkış döngüsü ile güç anahtarı/doğrultucu döngüsü arasındaki bağlantı kondansatöre bağlanamazsa Terminal doğrudan bağlanır ve AC enerjisi giriş veya çıkış filtresi kapasitörü tarafından çevreye yayılır.

Güç anahtarının AC devresi ve doğrultucunun AC devresi yüksek genlikli trapez akımlar içerir. Bu akımların harmonik bileşenleri çok yüksektir. Frekans, anahtarın temel frekansından çok daha büyüktür. Tepe genliği, sürekli giriş/çıkış DC akımının genliğinin 5 katı kadar yüksek olabilir. Geçiş süresi genellikle Yaklaşık 50ns’dir. Bu iki döngü elektromanyetik girişime en yatkındır, bu nedenle bu AC döngüleri, güç kaynağındaki diğer basılı satırlardan önce yerleştirilmelidir. Her döngünün üç ana bileşeni, filtre kapasitörleri, güç anahtarları veya doğrultuculardır.

indüktans

transformatör

Yan yana yerleştirilmelidir, bileşenlerin konumunu, aralarındaki mevcut yolu mümkün olduğunca kısa yapacak şekilde ayarlayın.

Anahtarlamalı bir güç kaynağı düzeni oluşturmanın en iyi yolu, elektrik tasarımına benzer. En iyi tasarım süreci aşağıdaki gibidir:

1. Transformatörü yerleştirin

2. Güç anahtarı akım döngüsünü tasarlayın

3. Çıkış doğrultucu akım döngüsünü tasarlayın

4. AC güç devresine bağlı kontrol devresi

Giriş akımı kaynak döngüsü ve girişi tasarlayın

filtre

Devrenin fonksiyonel birimine göre çıkış yük döngüsü ve çıkış filtresi tasarlanırken, devrenin tüm bileşenlerini düzenlerken aşağıdaki ilkelere uyulmalıdır:

Dikkate alınması gereken ilk şey, PCB’nin boyutudur. PCB boyutu çok büyük olduğunda, yazdırılan satırlar uzun olacak, empedans artacak, anti-gürültü yeteneği azalacak ve maliyet artacaktır; PCB boyutu çok küçükse, ısı dağılımı iyi olmayacak ve bitişik hatlar kolayca bozulacaktır. Devre kartının en iyi şekli, 3:2 veya 4:3 en boy oranıyla dikdörtgendir. Devre kartının kenarında bulunan bileşenler genellikle devre kartının kenarından en az 2 mm uzaktadır. Bileşenleri yerleştirirken, gelecekteki lehimlemeyi düşünün, çok yoğun değil Her bir işlevsel devrenin çekirdek bileşenini merkez olarak alın ve etrafına yerleştirin. Bileşenler, PCB üzerinde düzgün, düzgün ve kompakt bir şekilde düzenlenmeli, bileşenler arasındaki kabloları ve bağlantıları en aza indirmeli ve kısaltmalıdır ve dekuplaj kapasitörü, cihazın VCC’sine mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Yüksek frekanslarda çalışan devreler bileşenleri dikkate almalıdır. Dağıtım parametreleri. Genellikle devre mümkün olduğunca paralel olarak düzenlenmelidir. Bu şekilde, sadece güzel değil, aynı zamanda montajı ve lehimlenmesi kolay ve seri üretimi kolaydır. Her işlevsel devre biriminin konumunu devre akışına göre düzenleyin, böylece düzen sinyal akışı için uygun ve sinyal mümkün olduğunca tutarlı olur. Yerleşimin ilk prensibi, kablolamanın kablolamasını sağlamaktır. Cihazı hareket ettirirken uçan kabloların bağlantısına dikkat edin ve anahtarlamalı güç kaynağının radyasyon girişimini bastırmak için döngü alanını mümkün olduğunca azaltmak için bağlı cihazları bir araya getirin.

4. Kablolama

Anahtarlamalı güç kaynağı, yüksek frekanslı sinyaller içerir. PCB üzerindeki herhangi bir basılı çizgi, bir anten işlevi görebilir. Yazdırılan hattın uzunluğu ve genişliği empedansını ve endüktansını etkileyerek frekans yanıtını etkiler. DC sinyallerini ileten basılı hatlar bile bitişik basılı hatlardan gelen radyo frekansı sinyallerine bağlanabilir ve devre sorunlarına neden olabilir (hatta yine parazit sinyalleri yayar). Bu nedenle, AC akımı geçen tüm basılı hatlar mümkün olduğunca kısa ve geniş olacak şekilde tasarlanmalıdır, bu da basılı hatlara bağlı tüm bileşenlerin ve diğer güç hatlarının çok yakın yerleştirilmesi gerektiği anlamına gelir.

Yazdırılan hattın uzunluğu, endüktansı ve empedansı ile orantılıdır ve genişlik, yazdırılan hattın endüktansı ve empedansı ile ters orantılıdır. Uzunluk, yazdırılan satırın yanıtının dalga boyunu yansıtır. Uzunluk ne kadar uzun olursa, yazdırılan hattın elektromanyetik dalgaları gönderip alabileceği frekans o kadar düşük olur ve daha fazla radyo frekansı enerjisi yayabilir. Baskılı devre kartı akımının boyutuna göre, döngü direncini azaltmak için güç hattının genişliğini artırmaya çalışın. Aynı zamanda, güç hattının yönünü ve toprak hattını akımın yönü ile tutarlı hale getirin, bu da anti-gürültü kabiliyetini arttırmaya yardımcı olur. Topraklama, anahtarlamalı güç kaynağının dört akım döngüsünün alt dalıdır. Devre için ortak bir referans noktası olarak önemli bir rol oynar ve paraziti kontrol etmek için önemli bir yöntemdir. Bu nedenle, yerleşim planında topraklama kablosunun yerleşimi dikkatlice düşünülmelidir. Çeşitli topraklamaların karıştırılması, güç kaynağının dengesiz çalışmasına neden olur.