Thiết kế PCB

Trong bất kỳ thiết kế nguồn điện chuyển mạch nào, thiết kế vật lý của PCB hội đồng quản trị là liên kết cuối cùng. Nếu phương pháp thiết kế không phù hợp, PCB có thể bức xạ quá nhiều nhiễu điện từ, dẫn đến hoạt động không ổn định của nguồn điện. Sau đây là phân tích những vấn đề cần chú ý trong từng bước.

Từ sơ đồ đến quy trình thiết kế PCB

Thiết lập các thông số thành phần -> Netlist nguyên tắc đầu vào -> Cài đặt thông số thiết kế -> Bố cục thủ công -> Cáp thủ công -> Xác thực thiết kế -> Đánh giá – & gt; Đầu ra CAM.

Cài đặt tham số

Khoảng cách giữa các dây liền kề phải đảm bảo các yêu cầu về an toàn điện, để thuận tiện cho việc vận hành và sản xuất, khoảng cách giữa các dây càng rộng càng tốt. The minimum spacing should be suitable for the voltage at least. When the wiring density is low, the spacing of signal lines can be appropriately increased. For the signal lines with high and low level disparity, the spacing should be as short as possible and the spacing should be increased.

Khoảng cách giữa mép lỗ trong của tấm lót và mép ván in nên lớn hơn 1mm để tránh các khuyết tật của tấm lót trong quá trình gia công. Khi dây kết nối với miếng đệm tương đối mỏng, phần kết nối giữa miếng đệm và dây được thiết kế thành hình giọt nước. Ưu điểm là miếng đệm không dễ bong tróc, nhưng dây và miếng đệm không dễ bị đứt.

Component layout

Practice has proved that even if the circuit schematic design is correct and the printed circuit board design is improper, the reliability of electronic equipment will be adversely affected.

For example, if two thin parallel lines of a printed board are close together, there will be a delay in the signal waveform, resulting in reflected noise at the end of the transmission line. Sự can thiệp do nguồn điện và dây nối đất gây ra sẽ làm giảm hiệu suất của sản phẩm. Vì vậy khi thiết kế mạch in cần chú ý đúng phương pháp.

Mỗi nguồn điện chuyển mạch có bốn vòng lặp hiện tại:

① Ac circuit of power switch

② Mạch chỉnh lưu đầu ra AC

Nguồn tín hiệu đầu vào vòng lặp hiện tại

④ Vòng lặp dòng tải đầu ra Vòng lặp đầu vào

Bằng cách sạc tụ điện đầu vào với dòng điện một chiều xấp xỉ, tụ lọc chủ yếu đóng vai trò lưu trữ năng lượng băng thông rộng. Tương tự, các tụ lọc đầu ra được sử dụng để lưu trữ năng lượng tần số cao từ bộ chỉnh lưu đầu ra trong khi loại bỏ năng lượng một chiều từ vòng tải đầu ra.

Vì vậy, các đầu đấu dây của tụ lọc đầu vào và đầu ra là rất quan trọng. Các vòng dòng điện đầu vào và đầu ra chỉ nên được kết nối với nguồn điện tương ứng từ các đầu nối dây của tụ điện lọc. Nếu kết nối giữa mạch đầu vào / đầu ra và công tắc nguồn / mạch chỉnh lưu không thể kết nối trực tiếp với đầu cực của tụ điện, năng lượng xoay chiều sẽ đi qua tụ lọc đầu vào hoặc đầu ra và bức xạ ra môi trường.

Các mạch xoay chiều của bộ chuyển đổi nguồn điện và bộ chỉnh lưu chứa dòng điện hình thang biên độ cao, có thành phần sóng hài cao và tần số cao hơn nhiều so với tần số cơ bản của công tắc. Biên độ đỉnh có thể lên đến 5 lần của dòng điện một chiều đầu vào / đầu ra liên tục. Thời gian chuyển đổi thường là khoảng 50ns.

Hai mạch có nhiều khả năng tạo ra nhiễu điện từ nhất, vì vậy phải nối dây in khác trong nguồn điện vào vải trước các mạch xoay chiều này, mỗi vòng ba thành phần chính của tụ lọc, công tắc nguồn hoặc bộ chỉnh lưu, cuộn cảm hoặc máy biến áp phải được đặt liền kề với nhau, điều chỉnh đường dẫn hiện tại giữa vị trí phần tử làm cho chúng càng ngắn càng tốt.

Cách tốt nhất để thiết lập bố trí nguồn điện chuyển mạch tương tự như thiết kế điện của nó, quy trình thiết kế tốt nhất như sau:

① Đặt máy biến áp

② Thiết kế vòng lặp dòng điện của công tắc nguồn

③ Thiết kế vòng lặp dòng chỉnh lưu đầu ra

④ Mạch điều khiển kết nối với mạch nguồn AC

dây

Nguồn điện chuyển mạch chứa tín hiệu tần số cao và bất kỳ dòng in nào trên PCB đều có thể hoạt động như một ăng-ten. Chiều dài và chiều rộng của dòng in sẽ ảnh hưởng đến trở kháng và điện kháng cảm ứng của nó, do đó ảnh hưởng đến đáp ứng tần số. Ngay cả các đường in đi qua tín hiệu dc cũng có thể được ghép nối với tín hiệu rf từ các đường in liền kề và gây ra sự cố mạch (hoặc thậm chí bức xạ lại tín hiệu nhiễu).

Do đó, tất cả các đường in chạy qua dòng điện xoay chiều phải được thiết kế càng ngắn và càng rộng càng tốt, có nghĩa là tất cả các thành phần kết nối với đường dây in và với đường dây điện khác phải được đặt gần nhau.

Chiều dài của dòng in tỷ lệ thuận với điện cảm và trở kháng của nó, và chiều rộng tỷ lệ nghịch với điện cảm và trở kháng của dòng in. Chiều dài phản ánh bước sóng của phản ứng của vạch in. Chiều dài càng dài, tần số của dòng in có thể gửi và nhận sóng điện từ càng thấp, và năng lượng rf mà nó có thể bức xạ càng nhiều.

Theo kích thước của dòng điện bảng mạch in, càng xa càng tốt để tăng chiều rộng của đường dây điện, giảm điện trở của vòng lặp. Đồng thời, làm phù hợp đường dây điện, đường đất và hướng dòng điện, giúp tăng cường khả năng chống nhiễu.

Nối đất là nhánh dưới cùng của bốn mạch chuyển đổi nguồn điện hiện tại, đóng vai trò rất quan trọng như là điểm tham chiếu chung của mạch, và nó là một phương pháp quan trọng để kiểm soát nhiễu. Vì vậy, hãy xem xét cẩn thận các cáp nối đất trong cách bố trí. Việc trộn lẫn các cáp nối đất có thể gây ra nguồn điện không ổn định.

kiểm tra

Thiết kế hệ thống dây điện đã hoàn thành, cần kiểm tra kỹ lưỡng thiết kế dây dẫn của các nhà thiết kế có phù hợp với các quy tắc, quy tắc đồng thời cũng cần xác nhận xem có phù hợp với nhu cầu của quá trình sản xuất PCB hay không, dây chuyền kiểm tra chung đến dây chuyền, tấm liên kết đường và phần tử, đường và lỗ thông, đệm liên kết phần tử và lỗ thông, lỗ xuyên và khoảng cách giữa lỗ thông có hợp lý không, có đáp ứng yêu cầu sản xuất hay không.

Chiều rộng của dây nguồn và dây nối đất có phù hợp hay không và liệu có chỗ cho dây nối đất được nới rộng trong PCB hay không. Lưu ý: Có thể bỏ qua một số lỗi, ví dụ như phần Outline của một số đầu nối được đặt bên ngoài khung bảng nên sẽ sai khi kiểm tra khoảng cách; Ngoài ra, sau mỗi lần sửa đổi hệ thống dây và lỗ cần phải tráng lại đồng một lần.

Xem xét theo “danh sách kiểm tra PCB”, bao gồm các quy tắc thiết kế, định nghĩa lớp, độ rộng dòng, khoảng cách, miếng đệm, Cài đặt lỗ, nhưng cũng tập trung vào việc xem xét tính hợp lý của bố trí thiết bị, nguồn điện, dây mạng nối đất, đồng hồ tốc độ cao đấu dây và che chắn mạng, vị trí và kết nối tụ điện tách rời.

Thiết kế đầu ra

Lưu ý cho các tệp bản vẽ ánh sáng đầu ra:

(1) Cần xuất lớp dây dẫn lớp (dưới cùng), lớp in lụa (bao gồm in lụa trên cùng, in lụa dưới), lớp hàn (hàn dưới), lớp khoan (dưới cùng), ngoài ra để tạo tệp khoan (NC Drill)

② Khi thiết lập Lớp của Lớp in lụa, không chọn Loại Phần, hãy chọn Đường viền, Văn bản và Dòng của trên cùng (dưới cùng) và Lớp in lụa

③ Khi đặt Layer của mỗi Layer, hãy chọn Board Outline. Khi thiết lập Lớp của Lớp in lụa, không chọn Loại Phần, và chọn Đường viền và Văn bản của trên cùng (dưới cùng) và Lớp in lụa.