Anahtarlamalı güç kaynağının PCB tasarımı üzerine tartışma

Anahtarlama güç kaynağının araştırılması ve geliştirilmesi için, PCB tasarımı çok önemli bir konuma sahiptir. A bad PCB has poor EMC performance, high output noise, weak anti-interference ability, and even basic functions are defective.

Diğer donanım PCB’lerinden biraz farklı olan anahtarlamalı güç PCB’lerinin kendilerine ait bazı özellikleri vardır. Bu makale, mühendislik deneyimine dayalı olarak güç kaynağını değiştirmek için PCB kablolarının en temel ilkelerinden kısaca bahsedecektir.

ipcb

1, boşluk

Yüksek voltajlı ürünler için hat aralığı dikkate alınmalıdır. İlgili güvenlik düzenlemelerinin gereksinimlerini karşılayabilecek aralık elbette en iyisidir, ancak çoğu zaman sertifika gerektirmeyen veya sertifikayı karşılayamayan ürünler için aralık deneyimle belirlenir. Hangi genişlik aralığı uygundur? Üretimi göz önünde bulundurmalı ve pano yüzey temizliğini, çevre nemini, diğer kirlilikleri nasıl bir koşulda bekleyeceğinizi garanti etmelidir.

Şebeke girişi için, pano yüzeyinin temiz ve sızdırmazlığı garanti edilse bile, 600V’a yakın MOS boru tahliye kaynak elektrotu, 1 mm’den az aslında daha tehlikelidir!

2. Kartın kenarındaki bileşenler

PCB’nin kenarındaki patch kapasitans veya diğer kolayca hasar gören cihazlar için, yerleştirirken PCB ayırıcı yönü dikkate alınmalıdır. Şekil, çeşitli yerleştirme yöntemleri altında cihazlar üzerindeki stresin karşılaştırmasını göstermektedir.

İNCİR. 1 Plaka ayrıldığında cihaz üzerindeki stresin karşılaştırılması

Cihazın ayırıcının kenarından uzakta ve paralel olması gerektiği görülebilir, aksi takdirde PCB ayırıcı nedeniyle bileşen zarar görebilir.

3. Döngü alanı

Whether input or output, power loop or signal loop, should be as small as possible. Güç döngüsü, zayıf EMI özelliklerine veya büyük çıkış gürültüsüne neden olacak elektromanyetik alan yayar; At the same time, if received by the control ring, it is likely to cause an exception.

Öte yandan, güç döngüsü alanı daha büyükse, eşdeğer parazitik endüktans da artacak ve bu da drenaj gürültüsü tepesini artırabilecektir.

4. Anahtar kablolama

DI/DT’nin etkisi nedeniyle dinamik düğümdeki endüktans azaltılmalıdır, aksi takdirde güçlü elektromanyetik alan üretilecektir. Endüktansı azaltmak istiyorsanız, temel olarak kablolama uzunluğunu azaltmak istiyorsanız, genişliği artırma eylemi küçüktür.

5. Sinyal kabloları

Tüm kontrol bölümü için, güç bölümünden uzaktaki kablolara dikkat edilmelidir. Diğer kısıtlamalar nedeniyle ikisi birbirine yakınsa, kontrol hattı ve güç hattı paralel olmamalıdır, aksi takdirde güç kaynağının anormal çalışmasına, şoka neden olabilir.

In addition, if the control line is very long, a pair of back and forth lines should be close to each other, or the two lines should be placed on the two sides of the PCB facing each other, so as to reduce the loop area and avoid interference by the electromagnetic field of the power part. İNCİR. 2, A ve B arasındaki doğru ve yanlış sinyal hattı yönlendirme yöntemlerini gösterir.

Şekil 2 Doğru ve yanlış sinyal kablosu yönlendirme yöntemleri.

Tabii ki, sinyal hattı deliklerden bağlantıyı en aza indirmelidir!

6, bakır

Bazen bakır döşemek tamamen gereksizdir ve hatta kaçınılmalıdır. Bakır yeterince büyükse ve voltajı değişiyorsa, etrafına elektromanyetik dalgalar yayan bir anten görevi görebilir. Öte yandan, gürültüyü almak kolaydır.

Genel olarak, bakır döşemeye yalnızca çıkış kapasitansını etkili bir şekilde artırabilen ve bazı gürültü sinyallerini filtreleyebilen çıkış ucundaki “toprak” düğümü gibi statik düğümlerde izin verilir.

7, haritalama,

Bir devre için, devrenin empedansını en aza indirmek için PCB’nin diğer tarafındaki kablolara otomatik olarak eşlenen PCB’nin bir tarafına bakır döşenebilir. Sanki farklı empedans değerlerine sahip bir dizi engel paralel olarak bağlanmış gibidir ve akım otomatik olarak içinden geçeceği en düşük empedansa sahip yolu seçecektir.

Aslında devrenin kontrol kısmını bir tarafa bağlayabilir ve diğer tarafa “toprak” düğümüne bakır yerleştirebilir ve iki tarafı bir delikten bağlayabilirsiniz.

8. Çıkış doğrultucu diyot

Çıkış doğrultucu diyot çıkışa yakın ise çıkışa paralel yerleştirilmemelidir. Aksi takdirde diyotta oluşan elektromanyetik alan güç çıkışı ve dış yükün oluşturduğu döngüye girecek ve ölçülen çıkış gürültüsü yükselecektir.

İNCİR. 3 Diyotların doğru ve yanlış yerleştirilmesi

9, topraklama kablosu,

Topraklama kablolarının kablolaması çok dikkatli olmalıdır. Aksi takdirde EMS, EMI ve diğer performanslar bozulabilir. Güç kaynağı PCB “toprağı” anahtarlamak için, en az aşağıdaki iki nokta: (1) güç topraklaması ve sinyal topraklaması, tek noktalı bağlantı olmalıdır; (2) Toprak döngüsü olmamalıdır.

10. Y kapasitansı

Giriş ve çıkış genellikle Y kondansatörüne bağlanır, bazen bazı nedenlerden dolayı giriş kondansatör zeminine asılamayabilir, şu anda unutmayın, yüksek voltaj terminali gibi statik bir düğüme bağlanmalıdır.

11, diğer

Gerçek güç kaynağının PCB’sini tasarlarken, “varistör korunan devreye yakın olmalıdır”, “deşarj dişlerini artırmak için ortak mod indüksiyonu”, “chip VCC güç kaynağı olmalıdır” gibi dikkate alınması gereken başka konular olabilir. kapasitörü artırın” vb. Ayrıca, PCB tasarım aşamasında bakır folyo, ekranlama vb. gibi özel işlemlere duyulan ihtiyaç da dikkate alınmalıdır.

Bazen birbiriyle çelişen bir takım ilkelerle karşılaşılır, birini karşılamak için diğerini karşılayamaz, bu mühendislerin mevcut deneyimlerini gerçek proje ihtiyaçlarına göre uygulama ihtiyacı, en uygun kablolamayı belirleme!