Güç kaynağının PCB tasarımı ve EMC analizi

Anahtar güç kaynağının zor probleminden bahsetmişken, 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: Elektrik performansı, proses rotası, güvenlik gereksinimleri, EMC etkisi vb.; Dikkate alınması gereken faktörler arasında elektrik en temel olanıdır, ancak EMC anlaşılması en zor olanıdır ve birçok projenin darboğazı EMC’de yatmaktadır. PCB kartı ve EMC’yi paylaşmak için 22 yönden aşağıdakiler.

1, olgun devre yavaş PCB tasarımı EMI devresi olabilir

Yukarıdaki devrenin EMC üzerindeki etkisi hayal edilebilir, giriş filtreleri burada; Lightning-proof pressure sensitivity; Şok akımını önlemek için R102 direnci (kaybı azaltmak için röle ile); Key error mode X capacitance and Y capacitance with inductor filtering; Güvenlik panosunu etkileyen sigortalar vardır; Bu cihazların her biri hayati öneme sahiptir ve her cihazın işlevi ve eylemi dikkatle değerlendirilmelidir. 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. Devre ve EMC:(en tanıdık geri dönüş ana topolojisi, devrenin hangi önemli parçalarının EMC mekanizması içerdiğini görün)

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. Ama değişen bir elektrik akımı değişen bir manyetik alan üretir ve değişen bir manyetik alan bir elektrik alanı üretebilir (aslında bu ünlü Maxwell denklemidir ve ben basit bir dil kullanıyorum) ve değişen bir elektrik alanı aynı zamanda bir manyetik alan üretebilir. alan. Bu yüzden EMC’nin kaynaklarından biri olan on/off durumlarının olduğu yerlere dikkat ettiğinizden emin olun ve bu EMC’nin kaynaklarından biridir. 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! Diğer iki döngü, emme döngüleri ve düzeltme döngüleridir, önce önceden anlayın ve sonra konuşun!

3. PCB tasarımı ve EMC arasındaki ilişki

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. Yapı parçası, radyatör tasarımı topraklaması iyi değil, korumalı versiyonun topraklamasını etkileyecektir;

4. Hassas kısım, EMI devresi ve anahtar tüpü gibi parazit kaynağına çok yakınsa, kaçınılmaz olarak zayıf EMC’ye yol açacaktır ve net bir izolasyon alanı gereklidir.

5. RC absorpsiyon döngüsünün kablolaması.

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

Bunun hakkında konuşacağım ve bunun hakkında daha fazla konuşacağım, ama sana bir ipucu vereceğim.

İşte hızlı bir örnek:

Yukarıdaki şekilde noktalı kutuda gösterildiği gibi, X kondansatör pin kablolaması girintilidir. Kondansatör pin kablolarının nasıl harici yapılacağını (sıkma akımı kablolarını kullanarak) öğrenebilirsiniz. Bu şekilde X kondansatörünün filtreleme etkisi en iyi duruma ulaşabilir.

4. PCB tasarımı için hazırlık:(Eğer tamamen hazırsanız, tasarımın devrilmesini ve tekrar başlamasını önlemek için tasarım adım adım sabitlenebilir)

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. İşlem rotası seçimi: şematik diyagrama ve pano boyutuna, maliyete ve diğer kapsamlı değerlendirmeye göre tek panel çift panel seçimi veya çok katmanlı pano.

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. Giriş sigorta pedinin mesafesi, güvenlik düzenlemelerinin gerektirdiği şekilde 3.0 mm’den fazladır ve gerçek plaka 3.5 mm’dir (basitçe söylemek gerekirse, sigortanın kaçak mesafesi 3.5 mm öncesi ve 3.0 mm sonradır).

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. İlk aşama için güvenlik düzenlemeleri 6.4 mm (elektrik aralığı) gerektirir ve kaçak mesafesi 7.6 mm olmalıdır. (Bunun gerçek giriş voltajıyla ilgili olduğunu unutmayın, belirli hesaplamalar için tabloya başvurmanız gerekir, gerçek duruma bağlı olarak yalnızca referans için sağlanan veriler)

5. Cold ground and hot ground are clearly marked for the first stage; L, N işareti, GİRİŞ AC GİRİŞ işareti, sigorta uyarı işareti vb. açıkça işaretlenmelidir;

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. Ürünlerinin hangi sertifikalara sahip olduğunu ve hangi ürün kategorilerine ait olduklarını anlayın. Örneğin, tıbbi tedavi, iletişim, elektrik, TV vb. farklıdır ancak birçok benzerlik de vardır.

2. Güvenlik düzenlemelerinde, PCB kartı ile yakın olan yerin yalıtım özelliklerini, hangi yerin temel yalıtım, hangi yerin güçlendirilmiş yalıtım olduğunu anlayın, farklı standart yalıtım mesafeleri aynı değildir. Standartları kontrol etmek en iyisidir ve elektrik mesafesini, kaçak mesafesini hesaplayabilir.

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. Y kapasitansı ile kaçak akım ve kontak akımı arasındaki ilişki.

Ve böylece, mesafeyi nasıl bırakacağınızı, güvenlik gerekliliklerini nasıl yapacağınızı ayrıntılı olarak açıklayacaktır.

6, güç kaynağı düzeninin PCB tasarımı

1. Önce iyi bir yoğunluk elde etmek için PCB’nin boyutunu ve bileşenlerin sayısını ölçün veya yoğun, seyrek çirkin olacaktır.

2. Devreyi modülerleştirin, çekirdek cihazları merkez olarak alın ve önce anahtar cihazları yerleştirin.

3. Cihaz dikey veya yatay anti-konumlandırmadır, biri güzeldir, diğeri uygun eklenti işlemidir, özel durumlar eğimi düşünebilir.

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

5. Düzen sırasında döngü alanını mümkün olduğunca azaltın. Dört döngü daha sonra ayrıntılı olarak açıklanacaktır.

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

Aşağıdaki çizdiğim ilk bakire PCB, yıllar önce bitirmek çok zordu, ortada küçük bir sorun olabilir ama genel yerleşimi öğrenmeye değer:

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. Giriş ve çıkış terminalleri sabittir ve hareket ettirilemez. Tahta dikdörtgendir.

Burada yerleşim aşağıdan yukarıya, soldan sağadır ve ısı dağılımı kabuğa bağlıdır.

2.EMI devresi hala net akış yönüdür, bu çok önemlidir, aksi takdirde EMC için güzel ve kötü değildir.

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. Yüksek gücün üst katmanı genellikle negatif, alt katman ise pozitif olur.

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. PCB örneklerinin takdir edilmesi

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! Arkasında da bu panonun öğrenmeyi anlatması için ilk önce zevk alacağız.

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

Ayrıca, yüksek frekanslı radyasyon üreten döngü olan absorpsiyon döngüsü (RCD absorpsiyonu, MOS tüpünün RC absorpsiyonu ve redresör tüpünün RC absorpsiyonu) da çok önemlidir. Yukarıdaki şekil hakkında herhangi bir sorunuz varsa, bunları tartışabilirsiniz. Hiçbir sorudan korkmuyoruz.

9. PCB tasarımı sıcak nokta (kayan potansiyel nokta) ve topraklama kablosu:

Dikkat edilmesi gereken konular:

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. Sıcak noktaların oluşturduğu döngü küçüktür ve kablolama kısadır ve kablolama mümkün olduğu kadar kalın değil, akım yeterli olduğu sürece.

3. Topraklama kablosu tek bir noktadan topraklanmalıdır. Ana güç topraklaması ve sinyal topraklaması ayrı, örnekleme topraklaması ayrı.

4. Radyatörün topraklamasının ana güç toprağına bağlanması gerekir.