U dizajnu prekidačkog napajanja, ako PCB ploča nije pravilno dizajnirana, ona će zračiti previše elektromagnetnih smetnji. Dizajn PCB ploče sa stabilnim napajanjem sada sažima sedam trikova: kroz analizu stvari na koje treba obratiti pažnju u svakom koraku, dizajn PCB ploče može se lako uraditi korak po korak!

1. Proces dizajna od šeme do PCB-a

Uspostavite parametre komponente -> netlist principa ulaza -> postavke parametara dizajna -> ručni raspored -> ručno ožičenje -> provjerite dizajn -> pregled -> CAM izlaz.

2. Podešavanje parametara

Udaljenost između susjednih žica mora biti u stanju zadovoljiti zahtjeve električne sigurnosti, a kako bi se olakšao rad i proizvodnja, razmak treba biti što veći. Minimalni razmak mora biti barem prikladan za tolerisani napon. Kada je gustina ožičenja mala, razmak signalnih vodova može se na odgovarajući način povećati. Za signalne vodove sa velikim razmakom između visokog i niskog nivoa, razmak treba biti što kraći, a razmak treba povećati. Općenito, postavite razmak tragova da bude veći od 1 mm od ivice unutrašnje rupe na pločici do ivice štampane ploče, kako biste izbjegli defekte jastučića tokom obrade. Kada su tragovi povezani s jastučićima tanki, veza između jastučića i tragova treba biti oblikovana u obliku kapljice. Prednost ovoga je što se jastučići ne gule lako, ali se tragovi i jastučići ne mogu lako odvojiti.

3. Raspored komponenti

Praksa je pokazala da čak i ako je shema kola pravilno dizajnirana, a štampana ploča nije pravilno dizajnirana, to će negativno uticati na pouzdanost elektronske opreme. Na primjer, ako su dvije tanke paralelne linije štampane ploče blizu jedna drugoj, to će uzrokovati kašnjenje talasnog oblika signala i šum refleksije na kraju dalekovoda; smetnje uzrokovane nepravilnim razmatranjem napajanja i uzemljenja uzrokovaće pad performansi proizvoda, stoga, prilikom dizajniranja štampanih ploča, treba obratiti pažnju na ispravnu metodu. Svako prekidačko napajanje ima četiri strujne petlje:

(1) AC krug prekidača za napajanje
(2) Izlazni ispravljač AC krug

(3) Trenutna petlja izvora ulaznog signala
(4) Petlja izlazne struje opterećenja Ulazna petlja puni ulazni kondenzator kroz približnu jednosmjernu struju. Filterski kondenzator uglavnom služi kao širokopojasno skladište energije; slično, kondenzator izlaznog filtera se također koristi za skladištenje visokofrekventne energije iz izlaznog ispravljača. Istovremeno se eliminira istosmjerna energija kola izlaznog opterećenja. Stoga su terminali ulaznih i izlaznih filterskih kondenzatora vrlo važni. Ulazne i izlazne strujne petlje trebale bi biti povezane na napajanje samo sa terminala filterskog kondenzatora; ako se veza između ulazno/izlazne petlje i petlje prekidača/ispravljača ne može spojiti na kondenzator. Terminal je direktno povezan, a AC energija će se zračiti u okolinu od strane ulaznog ili izlaznog filterskog kondenzatora. AC petlja prekidača za napajanje i AC petlja ispravljača sadrže trapezoidne struje velike amplitude. Ove struje imaju visoke harmonijske komponente i njihova frekvencija je mnogo veća od osnovne frekvencije prekidača. Maksimalna amplituda može biti čak 5 puta veća od amplitude kontinuirane ulazne/izlazne istosmjerne struje. Vrijeme prijelaza je obično oko 50ns. Ove dvije petlje su najsklone elektromagnetnim smetnjama, tako da ove AC petlje moraju biti postavljene prije ostalih ispisanih linija u napajanju. Tri glavne komponente svake petlje su filter kondenzatori, prekidači za napajanje ili ispravljači i induktori. Ili transformatore treba postaviti jedan pored drugog, a pozicije komponenti treba podesiti kako bi strujni put između njih bio što kraći.
Najbolji način za uspostavljanje rasporeda prekidačkog napajanja sličan je njegovom električnom dizajnu. Najbolji proces dizajna je sljedeći:

◆Postavite transformator
◆ Dizajnirajte strujnu petlju prekidača za napajanje
◆ Dizajnirajte strujnu petlju izlaznog ispravljača
◆Upravljački krug spojen na strujni krug naizmjenične struje
◆Dizajnirajte petlju izvora ulazne struje i ulazni filtar Dizajnirajte izlaznu petlju opterećenja i izlazni filtar u skladu s funkcionalnom jedinicom kola, pri postavljanju svih komponenti kola treba poštovati sljedeća načela:

(1) Prvo, razmotrite veličinu PCB-a. Kada je veličina PCB-a prevelika, ispisane linije će biti dugačke, impedancija će se povećati, sposobnost protiv buke će se smanjiti, a troškovi će se povećati; ako je veličina PCB-a premala, rasipanje topline neće biti dobro, a susjedne linije će se lako poremetiti. Najbolji oblik ploče je pravougaoni, a omjer stranica je 3:2 ili 4:3. Komponente koje se nalaze na ivici ploče sa kola uglavnom nisu manje od ivice ploče

(2) Prilikom postavljanja uređaja uzmite u obzir buduće lemljenje, ne previše gusto;
(3) Uzmite jezgro svakog funkcionalnog kola kao centar i rasporedite ga oko njega. Komponente treba da budu ravnomerno, uredno i kompaktno raspoređene na štampanoj ploči, minimiziraju i skraćuju vodove i veze između komponenti, a kondenzator za razdvajanje treba da bude što bliže uređaju
(4) Za kola koja rade na visokim frekvencijama, moraju se uzeti u obzir raspoređeni parametri između komponenti. Općenito, kolo treba biti raspoređeno paralelno što je više moguće. Na ovaj način ne samo da je lijep, već je i jednostavan za ugradnju i zavarivanje, te lak za masovnu proizvodnju.
(5) Rasporedite položaj svake funkcionalne jedinice kola u skladu sa protokom kola, tako da je raspored pogodan za cirkulaciju signala, a da se signal drži u istom smeru koliko je to moguće.
(6) Prvi princip rasporeda je osigurati brzinu ožičenja, obratiti pažnju na vezu letećih žica prilikom pomicanja uređaja i spojiti uređaje s odnosom veze.
(7) Smanjite područje petlje što je više moguće kako biste suzbili smetnje zračenja prekidačkog napajanja.

4. prekidač za napajanje ožičenja sadrži visokofrekventne signale

Bilo koja štampana linija na PCB-u može služiti kao antena. Dužina i širina štampane linije će uticati na njenu impedanciju i induktivnost, čime će uticati na frekvencijski odziv. Čak i štampane linije koje prolaze jednosmerne signale mogu se povezati sa radiofrekventnim signalima sa susednih štampanih linija i uzrokovati probleme sa strujnim kolom (pa čak i ponovo zračiti signale interferencije). Stoga sve štampane vodove koji prolaze naizmeničnu struju treba projektovati tako da budu što kraći i široki, što znači da sve komponente povezane na štampane vodove i druge električne vodove moraju biti postavljene veoma blizu. Dužina štampane linije je proporcionalna njenoj induktivnosti i impedanciji, a širina obrnuto proporcionalna induktivnosti i impedansi štampane linije. Dužina odražava talasnu dužinu odziva štampane linije. Što je dužina duža, to je niža frekvencija na kojoj štampana linija može slati i primati elektromagnetne valove i može emitovati više energije radio frekvencije. U skladu sa veličinom struje štampane ploče, pokušajte da povećate širinu dalekovoda kako biste smanjili otpor petlje. Istovremeno, usmjerite smjer dalekovoda i uzemljenja u skladu sa smjerom struje, što pomaže u poboljšanju sposobnosti zaštite od buke. Uzemljenje je donja grana četiri strujne petlje sklopnog napajanja. On igra veoma važnu ulogu kao zajednička referentna tačka za kolo. To je važan metod kontrole smetnji. Stoga u rasporedu treba pažljivo razmotriti postavljanje žice za uzemljenje. Miješanje različitih uzemljenja će uzrokovati nestabilan rad napajanja.

Pri dizajnu žice za uzemljenje treba obratiti pažnju na sljedeće točke:

O. Ispravno odaberite uzemljenje u jednoj tački. Općenito, zajednički kraj filterskog kondenzatora trebao bi biti jedina spojna tačka za druge tačke uzemljenja koje se spajaju na AC masu velike struje. Tačke uzemljenja kola istog nivoa treba da budu što je moguće bliže, a kondenzator filtera napajanja ovog kola nivoa takođe treba da bude povezan na tačku uzemljenja ovog nivoa, uglavnom uzimajući u obzir da se struja vraća u zemlju u svakom dio strujnog kola se mijenja, a impedansa stvarnog tekućeg voda će uzrokovati promjenu potencijala uzemljenja svakog dijela kola i unijeti smetnje. U ovom prekidačkom napajanju, njegovo ožičenje i induktivnost između uređaja imaju mali utjecaj, a veći utjecaj na smetnje ima cirkulirajuća struja koju formira krug uzemljenja, pa se koristi uzemljenje u jednoj tački, odnosno strujna petlja prekidača napajanja. (žice za uzemljenje nekoliko uređaja su svi spojeni na pin za uzemljenje, žice za uzemljenje nekoliko komponenti strujne petlje izlaznog ispravljača su također povezane na pinove za uzemljenje odgovarajućih filter kondenzatora, tako da je napajanje stabilno i nije lako za samopobudu Kada jedna tačka nije dostupna, podijelite uzemljenje Povežite dvije diode ili mali otpornik, u stvari, može se spojiti na relativno koncentriran komad bakrene folije.

B. Podebljajte žicu za uzemljenje što je više moguće. Ako je žica za uzemljenje vrlo tanka, potencijal uzemljenja će se promijeniti s promjenom struje, što će uzrokovati nestabilan nivo vremenskog signala elektronske opreme, a performanse protiv buke će se pogoršati. Stoga, osigurajte da svaki terminal za uzemljenje velike struje koristi štampane vodove što je moguće kraće i šire i širi širinu vodova za napajanje i uzemljenje što je više moguće. Bolje je da je zemaljski vod širi od dalekovoda. Njihov odnos je: zemaljski vod>naponski vod>signalni vod. Ako je moguće, linija uzemljenja Širina treba da bude veća od 3 mm, a bakarni sloj velike površine može se koristiti i kao žica za uzemljenje. Spojite neiskorištena mjesta na štampanoj ploči kao žicu za uzemljenje. Prilikom izvođenja globalnog ožičenja, također se moraju poštovati sljedeća načela:

(1) Pravac ožičenja: Iz perspektive površine zavarivanja, raspored komponenti treba da bude što je moguće više u skladu sa šematskim dijagramom. Smjer ožičenja treba biti u skladu sa smjerom ožičenja na dijagramu strujnog kruga, jer su različiti parametri obično potrebni na površini zavarivanja tokom procesa proizvodnje. Zbog toga je pogodan za inspekciju, otklanjanje grešaka i održavanje u proizvodnji (Napomena: Odnosi se na pretpostavku ispunjavanja performansi kola i zahtjeva cjelokupne instalacije mašine i rasporeda panela).

(2) Prilikom dizajniranja dijagrama ožičenja, ožičenje se ne smije savijati što je više moguće, širina linije na odštampanom luku ne smije se naglo mijenjati, ugao žice treba biti ≥90 stepeni, a linije trebaju biti jednostavne i jasno.

(3) Unakrsna kola nisu dozvoljena u štampanom kolu. Za linije koje se mogu ukrštati, možete koristiti "bušenje" i "namotavanje" da ih riješite. Odnosno, neka elektroda „buši“ kroz otvor ispod drugih otpornika, kondenzatora i triodnih pinova, ili „navija“ sa jednog kraja provodnika koji se može ukrstiti. U posebnim okolnostima, koliko je sklop složen, također je dozvoljeno pojednostaviti dizajn. Koristite žice za premošćivanje kako biste riješili problem križnog kola. Budući da je usvojena jednostrana ploča, in-line komponente se nalaze na gornjoj površini, a uređaji za površinsku montažu se nalaze na donjoj površini. Stoga se in-line uređaji mogu preklapati sa uređajima za površinsku montažu tokom rasporeda, ali treba izbjegavati preklapanje podloga.

C. Ulazno i ​​izlazno uzemljenje Ovo prekidačko napajanje je niskonaponski DC-DC. Ako želite povratni izlazni napon vratiti na primarni transformator, krugovi na obje strane trebaju imati zajedničku referentnu masu, tako da nakon polaganja bakarnih žica za uzemljenje s obje strane, oni moraju biti povezani zajedno kako bi formirali zajedničku masu .

5. Provjerite

Nakon završetka projekta ožičenja potrebno je pažljivo provjeriti da li je projekat ožičenja u skladu sa pravilima koja je postavio projektant, a istovremeno je potrebno potvrditi da li utvrđena pravila ispunjavaju zahtjeve proizvodnje štampane ploče. proces. Općenito provjerite liniju i liniju, liniju i komponentni jastučić, liniju da li su razmaci od prolaznih rupa, komponentnih jastučića i prolaznih rupa, prolaznih rupa i prolaznih rupa razumni i da li ispunjavaju zahtjeve proizvodnje. Da li je širina dalekovoda i uzemljenja odgovarajuća i da li postoji mesto za proširenje uzemljenja u PCB-u. Napomena: Neke greške se mogu zanemariti. Na primjer, dio obrisa nekih konektora je postavljen izvan okvira ploče, a greške će se pojaviti prilikom provjere razmaka; osim toga, svaki put kada se modificiraju žice i spojevi, bakar mora biti ponovo premazan.

6. Ponovo provjerite prema “PCB kontrolnoj listi”

Sadržaj uključuje pravila dizajna, definicije slojeva, širine linija, razmake, padove i preko postavki. Također je važno preispitati racionalnost rasporeda uređaja, ožičenja mreže za napajanje i uzemljenje, ožičenja i zaštite brzih taktnih mreža i razdvajanja Postavljanje i spajanje kondenzatora itd.

7. pitanja na koja treba obratiti pažnju u dizajniranju i izlasku Gerber fajlova

a. Slojevi koje je potrebno izbaciti uključuju sloj ožičenja (donji sloj), sloj sito sito (uključujući gornji sito, donji sito), masku za lemljenje (donju masku za lemljenje), sloj za bušenje (donji sloj) i datoteku za bušenje (NCDrill )
b. Prilikom postavljanja sloja Silk Screen, nemojte odabrati PartType, odaberite gornji sloj (donji sloj) i Outline, Text, Linec sloja svilenog zaslona. Kada postavljate sloj svakog sloja, odaberite Board Outline. Kada postavljate sloj sitotiske, nemojte odabrati PartType, odaberite Outline, Text, Line.d gornjeg sloja (donjeg sloja) i sloja svilene sito. Kada generišete datoteke za bušenje, koristite podrazumevane postavke PowerPCB-a i nemojte praviti nikakve promene.