في تصميم تحويل مصدر الطاقة، إذا لم يتم تصميم لوحة PCB بشكل صحيح، فسوف تشع الكثير من التداخل الكهرومغناطيسي. يلخص الآن تصميم لوحة PCB مع مصدر طاقة مستقر الحيل السبعة: من خلال تحليل الأمور التي تحتاج إلى الاهتمام في كل خطوة، يمكن تصميم لوحة PCB بسهولة خطوة بخطوة!

1. عملية التصميم من التخطيطي إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور

إنشاء معلمات المكونات -> قائمة netlist لمبدأ الإدخال -> إعدادات معلمات التصميم -> التخطيط اليدوي -> الأسلاك اليدوية -> التحقق من التصميم -> المراجعة -> إخراج CAM.

2. إعداد المعلمة

يجب أن تكون المسافة بين الأسلاك المتجاورة قادرة على تلبية متطلبات السلامة الكهربائية، ولتسهيل التشغيل والإنتاج يجب أن تكون المسافة واسعة قدر الإمكان. يجب أن يكون الحد الأدنى للتباعد مناسبًا على الأقل للجهد المسموح به. عندما تكون كثافة الأسلاك منخفضة، يمكن زيادة التباعد بين خطوط الإشارة بشكل مناسب. بالنسبة لخطوط الإشارة ذات الفجوة الكبيرة بين المستويات العالية والمنخفضة، يجب أن تكون التباعدات قصيرة قدر الإمكان ويجب زيادة التباعدات. بشكل عام، قم بتعيين مسافة التتبع لتكون أكبر من 1 مم من حافة الفتحة الداخلية لللوحة إلى حافة اللوحة المطبوعة، وذلك لتجنب عيوب اللوحة أثناء المعالجة. عندما تكون الآثار المتصلة بالوسادات رفيعة، يجب تصميم الاتصال بين الوسادات والآثار على شكل قطرة. وميزة ذلك هي أن الضمادات ليس من السهل تقشيرها، ولكن لا يمكن فصل الآثار والوسادات بسهولة.

3. تخطيط المكون

لقد أثبتت الممارسة أنه حتى لو تم تصميم مخطط الدائرة بشكل صحيح ولم يتم تصميم لوحة الدائرة المطبوعة بشكل صحيح، فإن ذلك سيؤثر سلبًا على موثوقية المعدات الإلكترونية. على سبيل المثال، إذا كان هناك خطان متوازيان رفيعان للوحة المطبوعة قريبان من بعضهما البعض، فسوف يتسبب ذلك في تأخير شكل موجة الإشارة وضوضاء الانعكاس في نهاية خط النقل؛ إن التداخل الناتج عن النظر غير السليم للطاقة والأرض سيؤدي إلى إصابة المنتج بانخفاض الأداء، لذلك، عند تصميم لوحات الدوائر المطبوعة، يجب الانتباه إلى الطريقة الصحيحة. يحتوي كل مصدر طاقة تحويل على أربع حلقات تيار:

(1) دائرة التيار المتردد لمفتاح الطاقة
(2) دائرة التيار المتردد لمقوم الإخراج

(3) الحلقة الحالية لمصدر إشارة الإدخال
(4) حلقة تيار تحميل الخرج تقوم حلقة الإدخال بشحن مكثف الإدخال من خلال تيار مستمر تقريبي. يعمل مكثف المرشح بشكل أساسي كمخزن للطاقة ذات النطاق العريض؛ وبالمثل، يتم أيضًا استخدام مكثف مرشح الإخراج لتخزين الطاقة عالية التردد من مقوم الإخراج. وفي الوقت نفسه، يتم التخلص من طاقة التيار المستمر لدائرة حمل الخرج. ولذلك، فإن أطراف مكثفات مرشح الإدخال والإخراج مهمة جدًا. يجب أن يتم توصيل حلقات تيار الإدخال والإخراج فقط بمصدر الطاقة من أطراف مكثف المرشح على التوالي؛ إذا كان الاتصال بين حلقة الإدخال/الإخراج وحلقة مفتاح الطاقة/المقوم لا يمكن توصيله بالمكثف، يتم توصيل المحطة مباشرة، وسيتم تشع طاقة التيار المتردد في البيئة بواسطة مكثف مرشح الإدخال أو الإخراج. تحتوي حلقة التيار المتردد لمفتاح الطاقة وحلقة التيار المتردد للمقوم على تيارات شبه منحرفة عالية السعة. تحتوي هذه التيارات على مكونات توافقية عالية وترددها أكبر بكثير من التردد الأساسي للمفتاح. يمكن أن تصل سعة الذروة إلى 5 أضعاف سعة التيار المستمر للإدخال/الإخراج المستمر. وقت الانتقال عادة حوالي 50ns. هاتان الحلقتان أكثر عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي، لذلك يجب وضع حلقات التيار المتردد هذه قبل الخطوط المطبوعة الأخرى في مصدر الطاقة. المكونات الثلاثة الرئيسية لكل حلقة هي مكثفات المرشح، ومفاتيح الطاقة أو المقومات، والمحاثات. أو يجب وضع المحولات بجانب بعضها البعض، وتعديل مواضع المكونات لجعل المسار الحالي بينها قصيرا قدر الإمكان.
إن أفضل طريقة لإنشاء تخطيط مصدر طاقة التبديل يشبه تصميمه الكهربائي. أفضل عملية تصميم هي كما يلي:

◆ضع المحول
◆تصميم حلقة مفتاح الطاقة الحالية
◆ تصميم الحلقة الحالية لمقوم الإخراج
◆دائرة التحكم متصلة بدائرة طاقة التيار المتردد
◆تصميم حلقة مصدر تيار الإدخال ومرشح الإدخال تصميم حلقة تحميل الإخراج ومرشح الإخراج وفقًا للوحدة الوظيفية للدائرة، عند وضع جميع مكونات الدائرة، يجب استيفاء المبادئ التالية:

(1) أولاً، ضع في اعتبارك حجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. عندما يكون حجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور كبيرًا جدًا، ستكون الخطوط المطبوعة طويلة، وستزداد المقاومة، وستنخفض القدرة على مقاومة الضوضاء، وستزيد التكلفة؛ إذا كان حجم PCB صغيرًا جدًا، فلن يكون تبديد الحرارة جيدًا، وسيتم إزعاج الخطوط المجاورة بسهولة. أفضل شكل للوحة الدائرة هو الشكل المستطيل، ونسبة العرض إلى الارتفاع هي 3:2 أو 4:3. المكونات الموجودة على حافة لوحة الدائرة لا تقل بشكل عام عن حافة لوحة الدائرة

(2) عند وضع الجهاز، ضع في اعتبارك اللحام المستقبلي، وليس كثيفًا جدًا؛
(3) خذ المكون الأساسي لكل دائرة وظيفية كمركز وقم بوضعه حوله. يجب أن يتم ترتيب المكونات بشكل متساوٍ ومرتب ومضغوط على PCB، وتقليل وتقصير الأسلاك والوصلات بين المكونات، ويجب أن يكون مكثف الفصل قريبًا قدر الإمكان من الجهاز
(4) بالنسبة للدوائر التي تعمل بترددات عالية، يجب مراعاة المعلمات الموزعة بين المكونات. بشكل عام، ينبغي ترتيب الدائرة بالتوازي قدر الإمكان. بهذه الطريقة، فهي ليست جميلة فحسب، بل إنها أيضًا سهلة التركيب واللحام، وسهلة الإنتاج بكميات كبيرة.
(5) قم بترتيب موضع كل وحدة دائرة وظيفية وفقًا لتدفق الدائرة، بحيث يكون التخطيط مناسبًا لتداول الإشارة، ويتم الاحتفاظ بالإشارة في نفس الاتجاه قدر الإمكان.
(6) المبدأ الأول للتخطيط هو ضمان معدل الأسلاك، والانتباه إلى توصيل الأسلاك الطائرة عند تحريك الجهاز، ووضع الأجهزة ذات علاقة الاتصال معًا.
(7) قم بتقليل مساحة الحلقة قدر الإمكان لقمع التداخل الإشعاعي لمصدر طاقة التبديل.

4. يحتوي مصدر طاقة تحويل الأسلاك على إشارات عالية التردد

يمكن لأي خط مطبوع على PCB أن يعمل كهوائي. سيؤثر طول وعرض الخط المطبوع على ممانعته وتحريضه، وبالتالي يؤثر على استجابة التردد. حتى الخطوط المطبوعة التي تمرر إشارات التيار المستمر يمكن أن تقترن بإشارات تردد الراديو من الخطوط المطبوعة المجاورة وتتسبب في مشاكل في الدائرة (وحتى تشع إشارات التداخل مرة أخرى). لذلك، يجب تصميم جميع الخطوط المطبوعة التي تمر بالتيار المتردد بحيث تكون قصيرة وواسعة قدر الإمكان، مما يعني أن جميع المكونات المتصلة بالخطوط المطبوعة وخطوط الطاقة الأخرى يجب أن تكون قريبة جدًا. يتناسب طول الخط المطبوع مع محاثته وممانعته، ويتناسب العرض عكسيًا مع محاثته وممانعته. يعكس الطول الطول الموجي لاستجابة الخط المطبوع. كلما زاد الطول، انخفض التردد الذي يمكن للخط المطبوع من خلاله إرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية، ويمكنه أن يشع المزيد من طاقة الترددات الراديوية. وفقًا لحجم تيار لوحة الدائرة المطبوعة، حاول زيادة عرض خط الطاقة لتقليل مقاومة الحلقة. وفي الوقت نفسه، اجعل اتجاه خط الكهرباء والخط الأرضي متسقًا مع اتجاه التيار، مما يساعد على تعزيز القدرة على مقاومة الضوضاء. التأريض هو الفرع السفلي للحلقات الأربع الحالية لمصدر طاقة التبديل. إنها تلعب دورًا مهمًا جدًا كنقطة مرجعية مشتركة للدائرة. إنها طريقة مهمة للتحكم في التداخل. ولذلك، ينبغي النظر بعناية في وضع سلك التأريض في التخطيط. سيؤدي الخلط بين أسس مختلفة إلى تشغيل غير مستقر لإمدادات الطاقة.

يجب الانتباه إلى النقاط التالية في تصميم السلك الأرضي:

أ. اختر التأريض بنقطة واحدة بشكل صحيح. بشكل عام، يجب أن تكون النهاية المشتركة لمكثف المرشح هي نقطة الاتصال الوحيدة لنقاط التأريض الأخرى التي ستقترن بأرضية التيار المتردد ذات التيار العالي. يجب أن تكون نقاط التأريض لدائرة المستوى نفسه قريبة قدر الإمكان، ويجب أيضًا توصيل مكثف مرشح مصدر الطاقة لدائرة المستوى هذه بنقطة التأريض لهذا المستوى، مع الأخذ في الاعتبار بشكل أساسي أن التيار العائد إلى الأرض في كل منهما يتم تغيير جزء من الدائرة، وسوف تتسبب مقاومة خط التدفق الفعلي في تغيير الجهد الأرضي لكل جزء من الدائرة وإدخال التداخل. في مصدر طاقة التبديل هذا، يكون لأسلاكه والمحاثة بين الأجهزة تأثير ضئيل، ويكون للتيار المتداول الذي تشكله دائرة التأريض تأثير أكبر على التداخل، لذلك يتم استخدام نقطة تأريض واحدة، أي حلقة تيار مفتاح الطاقة (يتم توصيل جميع الأسلاك الأرضية للعديد من الأجهزة بدبوس التأريض، كما يتم توصيل الأسلاك الأرضية للعديد من مكونات حلقة تيار مقوم الإخراج بدبابيس التأريض لمكثفات الفلتر المقابلة، بحيث يكون مصدر الطاقة مستقرًا وليس سهلاً للإثارة الذاتية عندما لا تكون هناك نقطة واحدة متاحة، قم بتوصيل اثنين من الثنائيات أو المقاوم الصغير، في الواقع، يمكن توصيله بقطعة مركزة نسبيًا من رقائق النحاس.

ب. قم بزيادة سمك سلك التأريض قدر الإمكان. إذا كان سلك التأريض رقيقًا جدًا، فسوف تتغير إمكانات الأرض مع تغير التيار، مما سيؤدي إلى عدم استقرار مستوى إشارة التوقيت للمعدات الإلكترونية، وسوف يتدهور أداء مكافحة الضوضاء. لذلك يجب التأكد من أن كل محطة أرضية ذات تيار كبير تستخدم الخطوط المطبوعة قصيرة وواسعة قدر الإمكان، وتوسيع عرض خطوط الكهرباء والأرضية قدر الإمكان. من الأفضل أن يكون الخط الأرضي أوسع من خط الكهرباء. علاقتهم هي: الخط الأرضي > خط الكهرباء > خط الإشارة. إذا أمكن، يجب أن يكون عرض الخط الأرضي أكبر من 3 مم، ويمكن أيضًا استخدام طبقة نحاسية ذات مساحة كبيرة كسلك أرضي. قم بتوصيل الأماكن غير المستخدمة على لوحة الدائرة المطبوعة كسلك أرضي. عند إجراء الأسلاك العالمية، يجب أيضًا اتباع المبادئ التالية:

(1) اتجاه الأسلاك: من منظور سطح اللحام، يجب أن يكون ترتيب المكونات متسقًا قدر الإمكان مع الرسم التخطيطي. يجب أن يكون اتجاه الأسلاك متسقًا مع اتجاه الأسلاك في مخطط الدائرة، لأن المعلمات المختلفة مطلوبة عادةً على سطح اللحام أثناء عملية الإنتاج. لذلك، فهو مناسب للفحص والتصحيح والصيانة في الإنتاج (ملاحظة: يشير إلى فرضية تلبية أداء الدائرة ومتطلبات تركيب الماكينة بالكامل وتخطيط اللوحة).

(2) عند تصميم مخطط الأسلاك، يجب ألا تنحني الأسلاك قدر الإمكان، ويجب ألا يتغير عرض الخط على القوس المطبوع فجأة، ويجب أن تكون زاوية السلك ≥90 درجة، ويجب أن تكون الخطوط بسيطة و واضح.

(3) لا يسمح بوجود دوائر متقاطعة في الدائرة المطبوعة. بالنسبة للخطوط التي قد تتقاطع، يمكنك استخدام "الحفر" و"اللف" لحلها. وهذا يعني السماح للسلك "بالحفر" عبر الفجوة الموجودة أسفل المقاومات والمكثفات ودبابيس الصمام الثلاثي الأخرى، أو "الرياح" من أحد طرفي الرصاص الذي قد يتقاطع. في ظروف خاصة، مدى تعقيد الدائرة، يُسمح أيضًا بتبسيط التصميم. استخدم الأسلاك للجسر لحل مشكلة الدائرة المتقاطعة. نظرًا لأنه تم اعتماد اللوحة أحادية الجانب، فإن المكونات الموجودة في الخط تقع على السطح العلوي وتقع أجهزة التثبيت على السطح على السطح السفلي. لذلك، يمكن أن تتداخل الأجهزة المضمنة مع الأجهزة المثبتة على السطح أثناء التخطيط، ولكن يجب تجنب تداخل الوسادات.

ج. أرض الإدخال وأرض الإخراج مصدر طاقة التحويل هذا هو DC-DC منخفض الجهد. إذا كنت ترغب في إعادة جهد الخرج إلى المحول الأساسي للمحول، فيجب أن يكون للدوائر الموجودة على كلا الجانبين أرضية مرجعية مشتركة، لذلك بعد وضع النحاس على الأسلاك الأرضية على كلا الجانبين، يجب توصيلها معًا لتكوين أرضية مشتركة .

5. تحقق

بعد الانتهاء من تصميم الأسلاك، من الضروري التحقق بعناية مما إذا كان تصميم الأسلاك يتوافق مع القواعد التي وضعها المصمم، وفي الوقت نفسه، من الضروري أيضًا التأكد مما إذا كانت القواعد الموضوعة تلبي متطلبات إنتاج اللوحة المطبوعة عملية. تحقق بشكل عام من الخط والخط والخط ولوحة المكونات والخط ما إذا كانت المسافات من خلال الثقوب ومنصات المكونات ومن خلال الثقوب ومن خلال الثقوب ومن خلال الثقوب معقولة وما إذا كانت تلبي متطلبات الإنتاج. ما إذا كان عرض خط الطاقة والخط الأرضي مناسبًا، وما إذا كان هناك مكان لتوسيع الخط الأرضي في PCB. ملحوظة: يمكن تجاهل بعض الأخطاء. على سبيل المثال، يتم وضع جزء من الخطوط العريضة لبعض الموصلات خارج إطار اللوحة، وستحدث أخطاء عند التحقق من التباعد؛ بالإضافة إلى ذلك، في كل مرة يتم فيها تعديل الأسلاك والمنافذ، يجب إعادة طلاء النحاس.

6. أعد التحقق وفقًا لـ "قائمة مراجعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور"

يتضمن المحتوى قواعد التصميم وتعريفات الطبقة وعرض الخطوط والتباعد والوسادات وعبر الإعدادات. من المهم أيضًا مراجعة عقلانية تخطيط الجهاز، وتوصيل شبكات الطاقة والشبكات الأرضية، وتوصيل الأسلاك وتدريع شبكات الساعة عالية السرعة، وفصل وضع المكثفات وتوصيلها، وما إلى ذلك.

7. الأمور التي تحتاج إلى الاهتمام في تصميم وإخراج ملفات جربر

أ. تشمل الطبقات التي يجب إخراجها طبقة الأسلاك (الطبقة السفلية)، وطبقة الشاشة الحريرية (بما في ذلك الشاشة الحريرية العلوية، والشاشة الحريرية السفلية)، وقناع اللحام (قناع اللحام السفلي)، وطبقة الحفر (الطبقة السفلية)، وملف الحفر (NCDrill) )
ب. عند تعيين طبقة الشاشة الحريرية، لا تحدد PartType، وحدد الطبقة العليا (الطبقة السفلية) والمخطط التفصيلي والنص والخط لطبقة الشاشة الحريرية. عند تعيين طبقة كل طبقة، حدد Board Outline. عند تعيين طبقة الشاشة الحريرية، لا تحدد PartType، وحدد Outline وText وLine.d للطبقة العليا (الطبقة السفلية) وطبقة الشاشة الحريرية. عند إنشاء ملفات الحفر، استخدم الإعدادات الافتراضية لـ PowerPCB ولا تقم بإجراء أي تغييرات.