Phân tích thiết kế PCB và EMC của cung cấp điện

Nói về vấn đề khó khăn của việc cung cấp điện cho công tắc, PCB Vấn đề tấm vải không khó lắm, nhưng nếu muốn bọc lại một tấm PCB tinh thì phải có một trong những khó khăn trong việc chuyển đổi nguồn điện (PCB thiết kế không tốt, có thể gây ra tình trạng không gỡ rối thông số bằng cách nào, vì vậy. không hù dọa) khi lý do là sự cân nhắc của bảng PCB hoặc rất nhiều, chẳng hạn như: Hiệu suất điện, lộ trình quy trình, yêu cầu an toàn, tác động EMC, v.v.; Trong số các yếu tố được xem xét, điện là cơ bản nhất, nhưng EMC là khó hiểu nhất, và điểm nghẽn của nhiều dự án nằm ở EMC. Sau đây từ 22 hướng để chia sẻ bảng PCB và EMC.

1, mạch trưởng thành có thể nhàn nhã PCB thiết kế mạch EMI

Có thể hình dung tác động của mạch trên lên EMC, các bộ lọc đầu vào ở đây; Độ nhạy áp suất chống sét; Điện trở R102 chống dòng điện giật (có rơ le giảm tổn hao); Chế độ lỗi chính điện dung X và điện dung Y với lọc cuộn cảm; Có cầu chì ảnh hưởng đến bảng an toàn; Mỗi thiết bị này đều có tầm quan trọng thiết yếu và chức năng cũng như hoạt động của mỗi thiết bị cần được đánh giá cẩn thận. Mức độ nghiêm trọng của EMC nên được xem xét khi thiết kế mạch, chẳng hạn như số lượng bộ lọc được đặt, số lượng và vị trí của số lượng tụ điện y. Việc lựa chọn kích thước và số lượng nhạy cảm với áp suất có liên quan chặt chẽ đến các yêu cầu của chúng tôi đối với EMC. Chào mừng bạn đến thảo luận về mạch EMI tưởng chừng đơn giản nhưng thực sự lại chứa đựng những chân lý sâu sắc cho từng thành phần.

2. Mạch và EMC: (cấu trúc liên kết chính flyback quen thuộc nhất, hãy xem phần chính nào của mạch chứa cơ chế EMC)

Các phần được khoanh tròn trong mạch ở hình trên rất quan trọng đối với EMC (lưu ý rằng phần màu xanh lá cây thì không), chẳng hạn như bức xạ. Người ta biết rằng bức xạ trường điện từ là bức xạ không gian, nhưng nguyên lý cơ bản là sự thay đổi của từ thông, liên quan đến diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng của từ trường, cụ thể là vòng lặp tương ứng trong mạch. Dòng điện có thể tạo ra từ trường, từ trường ổn định và không thể biến đổi thành điện trường. Nhưng dòng điện thay đổi tạo ra từ trường thay đổi và từ trường thay đổi có thể tạo ra điện trường (thực tế, đây là phương trình Maxwell nổi tiếng và tôi đang sử dụng ngôn ngữ đơn giản), và điện trường thay đổi cũng có thể tạo ra từ trường. đồng ruộng. Vì vậy, hãy chắc chắn rằng bạn chú ý đến những nơi có trạng thái bật / tắt, đó là một trong những nguồn của EMC, và đây là một trong những nguồn của EMC. Ví dụ, vòng dòng chấm trong mạch là vòng đóng mở của ống công tắc. Không chỉ tốc độ chuyển mạch có thể được điều chỉnh trong quá trình thiết kế mạch, mà diện tích của vòng dây của bảng bố trí cũng có ảnh hưởng quan trọng đến EMC! Hai vòng còn lại là vòng hấp thụ và vòng chỉnh lưu, trước tiên hãy hiểu trước rồi mới nói!

3. Hiệp hội giữa thiết kế PCB và EMC

1.PCB loop có ảnh hưởng rất quan trọng đến EMC, chẳng hạn như flyback main power loop. Nếu nó quá lớn, bức xạ sẽ kém.

2. Hiệu ứng đi dây của bộ lọc, bộ lọc được sử dụng để lọc nhiễu, nhưng nếu hệ thống dây PCB không tốt, bộ lọc có thể mất tác dụng mà nó cần có.

3. Phần kết cấu, bộ tản nhiệt thiết kế nối đất không tốt sẽ ảnh hưởng đến nối đất của bản che chắn;

4. Nếu bộ phận nhạy cảm quá gần nguồn nhiễu, chẳng hạn như mạch EMI và ống công tắc, chắc chắn sẽ dẫn đến EMC kém, và cần phải có khu vực cách ly rõ ràng.

5. Đấu dây của vòng hấp thụ RC.

6. Nối đất và đấu dây của tụ điện Y, và vị trí của tụ điện Y cũng rất quan trọng!

Tôi sẽ nói về điều này, và tôi sẽ nói về nó nhiều hơn, nhưng tôi sẽ hướng dẫn các bạn.

Đây là một ví dụ nhanh:

Như được hiển thị trong hộp có dấu chấm ở hình trên, dây nối chân của tụ điện X đã được thụt vào. Bạn có thể tìm hiểu cách làm dây điện cho chân tụ điện bên ngoài (sử dụng dây dẫn dòng điện). Có như vậy tác dụng lọc của tụ X mới đạt được trạng thái tốt nhất.

4. Chuẩn bị cho thiết kế PCB: (nếu bạn đã chuẩn bị đầy đủ, thiết kế có thể vững chắc từng bước một để tránh thiết kế bị đảo lộn và bắt đầu lại)

Đại khái có những khía cạnh sau, là quá trình thiết kế của riêng họ để xem xét, tất cả nội dung không liên quan gì đến các hướng dẫn khác, chỉ là bản tóm tắt kinh nghiệm của riêng họ.

1. Kích thước cấu trúc ngoại hình, bao gồm lỗ định vị, hướng luồng không khí, ổ cắm đầu vào và đầu ra, cần phải phù hợp với hệ thống của khách hàng, cũng cần giao tiếp với khách hàng các vấn đề lắp ráp, giới hạn chiều cao, v.v.

2. Chứng nhận an toàn, sản phẩm làm những loại chứng nhận nào, nơi nào để khoảng cách đường rò cách điện cơ bản để đủ, nơi nào tăng cường cách điện để lại đủ khoảng cách hoặc khe.

3. Thiết kế bao bì: không có giai đoạn đặc biệt, chẳng hạn như chuẩn bị cho bao bì tùy chỉnh.

4. Lựa chọn lộ trình quy trình: lựa chọn bảng điều khiển đôi bảng đơn, hoặc bảng nhiều lớp, theo sơ đồ và kích thước bảng, chi phí và đánh giá toàn diện khác.

5. Các yêu cầu đặc biệt khác của khách hàng.

Cấu trúc và quy trình sẽ tương đối linh hoạt hơn, các quy định an toàn hoặc một phần tương đối cố định, chứng nhận để làm gì, tiêu chuẩn an toàn nào, tất nhiên, có một số quy định an toàn phổ biến trong nhiều tiêu chuẩn, nhưng cũng có một số sản phẩm đặc biệt như y tế việc điều trị sẽ nghiêm ngặt hơn.

Đối với các bạn kỹ sư mới vào nghề không bị lóa mắt;

Tiếp theo liệt kê một số sản phẩm chung chung, sau đây là tóm tắt cho các yêu cầu vải cụ thể của IEC60065, để đảm bảo an toàn cần lưu ý, khi gặp các sản phẩm cụ thể sẽ được xử lý mục tiêu:

1. Khoảng cách của tấm cầu chì đầu vào lớn hơn 3.0mm theo yêu cầu của các quy định an toàn và tấm thực tế là 3.5mm (nói một cách đơn giản, khoảng cách rò rỉ của cầu chì là 3.5mm trước và 3.0mm sau).

2. Trước và sau cầu chỉnh lưu, yêu cầu an toàn là 2.0MM, và bố trí tấm là 2.5MM.

3. Sau khi chỉnh lưu, các quy định an toàn thường không yêu cầu, nhưng khoảng cách giữa điện áp cao và thấp được để theo điện áp thực tế, và điện áp cao 400V được để trên 2.0mm.

4. Các quy định an toàn cho giai đoạn đầu tiên yêu cầu 6.4mm (khoảng cách điện) và khoảng cách đường rò phải là 7.6mm. (Lưu ý rằng điều này liên quan đến điện áp đầu vào thực tế, cần tham khảo bảng để tính toán cụ thể, số liệu được cung cấp chỉ để tham khảo, tùy thuộc vào tình hình thực tế)

5. Mặt đất lạnh và mặt đất nóng được đánh dấu rõ ràng cho giai đoạn đầu tiên; Dấu L, N, dấu INPUT AC INPUT, dấu cảnh báo cầu chì, v.v. phải được đánh dấu rõ ràng;

Cần nhắc lại rằng khoảng cách an toàn thực tế có liên quan đến điện áp đầu vào thực tế và môi trường làm việc, do đó cần tham khảo bảng để tính toán cụ thể. Dữ liệu được cung cấp chỉ mang tính chất tham khảo và sẽ áp dụng trong tình hình thực tế.

5. Xem xét các yếu tố khác để đảm bảo an toàn cho thiết kế PCB

1. Hiểu sản phẩm của họ làm chứng nhận gì và thuộc danh mục sản phẩm nào. Ví dụ như khám chữa bệnh, thông tin liên lạc, điện, TV… tuy khác nhau nhưng cũng có nhiều điểm giống nhau.

2. Trong quy định an toàn, hiểu rõ đặc điểm cách điện của chỗ đóng bằng bảng PCB, chỗ nào là cách điện cơ bản, chỗ nào là cách điện tăng cường, khoảng cách cách điện tiêu chuẩn khác nhau không giống nhau. Tốt nhất là kiểm tra các tiêu chuẩn, và có thể tính toán khoảng cách điện, khoảng cách đường rò.

3. Tập trung vào các thiết bị an toàn của sản phẩm, chẳng hạn như mối quan hệ giữa từ tính của máy biến áp và phía ban đầu;

4. Bộ tản nhiệt và vấn đề khoảng cách xung quanh, cách điện tản nhiệt không giống với mặt đất là không giống nhau, mặt đất lạnh, cách nhiệt nóng là vải giống nhau.

5. Cần đặc biệt chú ý đến khoảng cách bảo hiểm, yêu cầu nơi nghiêm ngặt nhất. Khoảng cách giữa phía trước và phía sau của cầu chì là nhất quán.

6. Mối quan hệ giữa điện dung Y với dòng điện rò và dòng điện tiếp xúc.

Và như vậy, nó sẽ giải thích chi tiết về cách để lại khoảng cách, làm thế nào để làm các yêu cầu an toàn.

6, thiết kế PCB của bố trí nguồn điện

1. Đầu tiên đo kích thước của PCB và số lượng các thành phần, để đạt được mật độ tốt, hoặc dày đặc, thưa thớt sẽ xấu xí.

2. Modul hóa mạch, lấy các thiết bị cốt lõi làm trung tâm, đặt các thiết bị chủ chốt trước.

3. Thiết bị định vị chống dọc hoặc ngang, một bên đẹp, một bên là thao tác cắm điện thuận tiện, trường hợp đặc biệt có thể xem xét độ nghiêng.

4. Cân nhắc về hệ thống cáp và bố trí bố trí ở vị trí hợp lý nhất cho những lần đi cáp sau.

5. Giảm diện tích vòng lặp càng nhiều càng tốt trong quá trình bố trí. Bốn vòng lặp sẽ được giải thích chi tiết ở phần sau.

Làm được những điểm trên tất nhiên công năng sử dụng linh hoạt, bố cục hợp lý hơn sẽ sớm ra đời.

Sau đây là bản PCB nguyên sơ đầu tiên tôi vẽ, cách đây nhiều năm, rất khó hoàn thành, có thể có một vấn đề nhỏ ở giữa, nhưng bố cục chung đáng học hỏi:

Trong hình này, mật độ công suất vẫn còn tương đối cao. Phần điều khiển của LLC, phần nguồn phụ và phần trình điều khiển mạch BUCK (đầu ra đa kênh công suất cao) nằm trên bảng nhỏ, không được đưa ra ngoài. Chúng ta hãy xem xét các đặc điểm bố trí của điện chính:

1. Các thiết bị đầu cuối đầu vào và đầu ra là cố định và không thể di chuyển. Bảng có hình chữ nhật.

Ở đây bố trí từ dưới lên trên, từ trái qua phải, và tản nhiệt phụ thuộc vào vỏ.

Mạch 2.EMI vẫn hướng dòng rõ ràng, điều này rất quan trọng, nếu không sẽ không đẹp và xấu cho EMC.

3. Vị trí của tụ điện lớn nên xem xét vòng lặp PFC và vòng lặp nguồn chính LLC càng xa càng tốt;

4. Dòng điện của mặt bên tương đối lớn. Để chạy dòng điện và tản nhiệt của ống chỉnh lưu, cách bố trí này được áp dụng. Lớp trên cùng của công suất cao nói chung là âm, và lớp dưới cùng là dương.

Mỗi một ban đều có đặc điểm riêng, đương nhiên cũng có khó khăn riêng, làm sao giải quyết hợp lý trọng điểm, chúng ta mới có thể hiểu được bố cục lựa chọn hợp lý ý nghĩa?

7. Đánh giá cao các ví dụ về PCB

Tôi nghĩ rằng đó là một nơi tốt để làm điều đó. Tất nhiên, sẽ luôn có những khiếm khuyết, điều này cũng có thể được chỉ ra. Không dễ gì một bảng nhỏ gọn như vậy, các bạn cùng dùng bảng này để tìm hiểu và thảo luận nhé! Phía sau cũng sẽ dành cho hội đồng này để giải thích học tập, chúng tôi đầu tiên thưởng thức.

8. Hiểu biết về bốn vòng lặp của thiết kế PCB: (yêu cầu cơ bản của bố trí PCB là diện tích nhỏ của bốn vòng lặp)

Ngoài ra, vòng hấp thụ (hấp thụ RCD, hấp thụ RC của ống MOS và hấp thụ RC của ống chỉnh lưu) cũng rất quan trọng, đây cũng là mạch vòng tạo ra bức xạ tần số cao. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về con số trên, bạn có thể thảo luận. Chúng tôi không sợ bất kỳ câu hỏi nào.

9. Điểm nóng thiết kế PCB (điểm tiềm năng động) và dây nối đất:

Những vấn đề cần chú ý:

1. Đặc biệt chú ý đến các điểm nóng (điểm chuyển mạch cao tần), là các điểm bức xạ tần số cao. Cách bố trí cáp có ảnh hưởng lớn đến EMC.

2. Vòng lặp được hình thành bởi các điểm nóng nhỏ và dây ngắn, và dây không dày nhất có thể, nhưng miễn là đủ dòng điện.

3. Cáp nối đất phải được nối đất tại một điểm duy nhất. Đất chính nguồn và đất tín hiệu riêng biệt, đất lấy mẫu đi riêng biệt.

4. Nối đất của bộ tản nhiệt cần được nối với đất nguồn chính.