Sa laraw sa pagbalhin sa suplay sa kuryente, kung ang PCB board dili gidisenyo sa husto, kini modan-ag sa daghang electromagnetic interference. Ang laraw sa PCB board nga adunay lig-on nga suplay sa kuryente karon nagsumaryo sa pito ka mga limbong: pinaagi sa pag-analisar sa mga butang nga nanginahanglan pagtagad sa matag lakang, ang laraw sa PCB board dali nga mahimo nga lakang sa lakang!
1. Ang proseso sa disenyo gikan sa eskematiko ngadto sa PCB
I-establisar ang component parameters -> input principle netlist -> design parameter settings -> manual layout -> manual wiring -> verify design -> review -> CAM output.
2. Parameter setting
Ang gilay-on tali sa kasikbit nga mga wire kinahanglan nga makatagbo sa mga kinahanglanon sa kaluwasan sa elektrisidad, ug aron mapadali ang operasyon ug produksyon, ang gilay-on kinahanglan nga lapad kutob sa mahimo. Ang minimum nga gilay-on kinahanglan nga labing menos angay alang sa boltahe nga gitugotan. Kung ang densidad sa mga kable ubos, ang gilay-on sa mga linya sa signal mahimong tukma nga madugangan. Alang sa mga linya sa signal nga adunay dako nga gintang tali sa taas ug ubos nga lebel, ang gilay-on kinahanglan nga mubo kutob sa mahimo ug ang gilay-on kinahanglan nga dugangan. Kasagaran, Ibutang ang gilay-on sa pagsubay nga mas dako pa sa 1mm gikan sa ngilit sa sulud sa sulud sa pad hangtod sa ngilit sa giimprinta nga tabla, aron malikayan ang mga depekto sa pad sa panahon sa pagproseso. Kung ang mga bakas nga konektado sa mga pad nipis, ang koneksyon tali sa mga pad ug mga bakas kinahanglan nga gidisenyo sa usa ka drop nga porma. Ang bentaha niini mao nga ang mga pad dili sayon nga panit, apan ang mga timailhan ug ang mga pad dili dali nga maputol.
3. Layout sa component
Gipamatud-an sa praktis nga bisan kung ang circuit schematic gidisenyo sa husto ug ang giimprinta nga circuit board wala gidesinyo sa husto, kini makadaot sa pagkakasaligan sa elektronik nga kagamitan. Pananglitan, kung ang duha ka manipis nga parallel nga linya sa giimprinta nga tabla magkasuod, kini hinungdan sa pagkalangan sa signal waveform ug kasaba sa pagpamalandong sa katapusan sa linya sa transmission; Ang pagpanghilabot nga gipahinabo sa dili husto nga pagkonsiderar sa gahum ug yuta magpahinabo sa produkto nga mag-antus Pag-ubos sa Pagganap, busa, kung nagdesinyo sa mga giimprinta nga circuit board, kinahanglan nga hatagan pagtagad ang husto nga pamaagi. Ang matag switching power supply adunay upat ka kasamtangang loops:
(1) AC circuit sa power switch
(2) Output rectifier AC circuit
(3) Kasamtangang loop sa input signal tinubdan
(4) Output load current loop Ang input loop nag-charge sa input capacitor pinaagi sa gibanabana nga DC current. Ang filter capacitor nag-una nagsilbi nga broadband energy storage; susama, ang output filter capacitor gigamit usab sa pagtipig sa high-frequency nga enerhiya gikan sa output rectifier. Sa samang higayon, ang DC nga enerhiya sa output load circuit giwagtang. Busa, ang mga terminal sa input ug output filter capacitors importante kaayo. Ang input ug output kasamtangan nga mga galong kinahanglan nga konektado lamang sa suplay sa kuryente gikan sa mga terminal sa filter capacitor matag usa; kon ang koneksyon tali sa input/output loop ug sa power switch/rectifier loop dili makonektar sa capacitor Ang terminal direktang konektado, ug ang AC nga enerhiya ipadan-ag ngadto sa palibot pinaagi sa input o output filter capacitor. Ang AC loop sa power switch ug ang AC loop sa rectifier adunay taas nga amplitude nga trapezoidal nga mga sulog. Kini nga mga sulog adunay taas nga harmonic nga mga sangkap ug ang ilang frequency labi ka daghan kaysa sa sukaranan nga frequency sa switch. Ang peak amplitude mahimong ingon ka taas sa 5 nga mga panahon sa padayon nga input / output DC nga amplitude karon. Ang panahon sa pagbalhin kasagaran Mga 50ns. Kini nga duha ka mga galong labi ka dali sa electromagnetic interference, mao nga kini nga mga AC loops kinahanglan nga ibutang sa wala pa ang ubang mga giimprinta nga linya sa suplay sa kuryente. Ang tulo ka nag-unang mga sangkap sa matag loop mao ang filter capacitors, power switch o rectifiers, ug inductors. O ang mga transformer kinahanglan nga ibutang sunod sa usag usa, ug ang mga posisyon sa component kinahanglan nga ipasibo aron mahimo ang kasamtangan nga agianan tali kanila nga mubo kutob sa mahimo.
Ang labing maayo nga paagi sa pag-establisar sa usa ka switching power supply layout susama sa electrical design niini. Ang labing maayo nga proseso sa disenyo mao ang mosunod:
◆Ibutang ang transformer
◆Design power switch kasamtangan nga loop
◆Design output rectifier kasamtangan nga loop
◆Control circuit konektado sa AC power circuit
◆Design input kasamtangan nga tinubdan loop ug input filter Disenyo output load loop ug output filter sumala sa functional unit sa sirkito, sa diha nga pagbutang sa tanan nga mga sangkap sa sirkito, ang mosunod nga mga baruganan kinahanglan nga matuman:
(1) Una, tagda ang gidak-on sa PCB. Kung ang gidak-on sa PCB dako kaayo, ang giimprinta nga mga linya taas, ang impedance modaghan, ang anti-noise nga abilidad mokunhod, ug ang gasto motaas; kung ang gidak-on sa PCB gamay ra kaayo, ang pagwagtang sa kainit dili maayo, ug ang kasikbit nga mga linya dali nga mabalda. Ang labing maayo nga porma sa circuit board mao ang rectangular, ug ang aspect ratio mao ang 3:2 o 4:3. Ang mga sangkap nga nahimutang sa ngilit sa circuit board kasagaran dili moubos sa ngilit sa circuit board
(2) Kung ibutang ang aparato, hunahunaa ang umaabot nga pagsolder, dili kaayo dasok;
(3) Kuhaa ang kinauyokan nga bahin sa matag functional circuit isip sentro ug ibutang sa palibot niini. Ang mga sangkap kinahanglan nga parehas, hapsay ug compact nga gihan-ay sa PCB, pakunhuran ug mub-an ang mga lead ug koneksyon tali sa mga sangkap, ug ang decoupling capacitor kinahanglan nga labing duol sa aparato.
(4) Alang sa mga sirkito nga naglihok sa taas nga mga frequency, ang gipang-apod-apod nga mga parameter tali sa mga sangkap kinahanglan nga tagdon. Kasagaran, ang sirkito kinahanglan nga gihan-ay sa parallel kutob sa mahimo. Niining paagiha, kini dili lamang matahum, apan dali usab nga i-install ug weld, ug dali nga maprodyus sa masa.
(5) I-arrange ang posisyon sa matag functional circuit unit sumala sa circuit flow, aron ang layout kombenyente alang sa signal circulation, ug ang signal gitipigan sa samang direksyon kutob sa mahimo.
(6) Ang unang prinsipyo sa layout mao ang pagsiguro sa wiring rate, pagtagad sa koneksyon sa naglupad nga mga alambre sa diha nga ang paglihok sa device, ug ibutang ang mga himan nga adunay koneksyon nga relasyon.
(7) Bawasan ang loop nga lugar kutob sa mahimo aron masumpo ang radiation interference sa switching power supply.
4. ang wiring switching power supply adunay mga high-frequency signal
Ang bisan unsang naimprinta nga linya sa PCB mahimong molihok isip antenna. Ang gitas-on ug gilapdon sa giimprinta nga linya makaapekto sa impedance ug inductance niini, sa ingon makaapekto sa frequency nga tubag. Bisan ang mga naimprinta nga linya nga moagi sa mga signal sa DC mahimong mag-uban sa mga signal sa frequency sa radyo gikan sa kasikbit nga mga linya nga giimprinta ug magpahinabog mga problema sa sirkito (ug bisan ang pagpasa pag-usab sa mga signal sa interference). Busa, ang tanan nga naimprinta nga mga linya nga moagi sa AC nga kasamtangan kinahanglan nga gidisenyo nga ingon ka mubo ug lapad kutob sa mahimo, nga nagpasabot nga ang tanan nga mga sangkap nga konektado sa giimprinta nga mga linya ug uban pang mga linya sa kuryente kinahanglan nga ibutang nga duol kaayo. Ang gitas-on sa giimprinta nga linya mao ang proporsyonal sa iyang inductance ug impedance, ug ang gilapdon inversely proporsyonal sa inductance ug impedance sa giimprinta nga linya. Ang gitas-on nagpakita sa wavelength sa giimprinta nga tubag sa linya. Kon mas taas ang gitas-on, mas ubos ang frequency diin ang naimprinta nga linya makapadala ug makadawat ug electromagnetic waves, ug kini makapadan-ag sa dugang nga radio frequency energy. Sumala sa gidak-on sa kasamtangan nga giimprinta nga circuit board, sulayi nga dugangan ang gilapdon sa linya sa kuryente aron makunhuran ang resistensya sa loop. Sa samang higayon, himoa nga ang direksyon sa linya sa kuryente ug ang linya sa yuta nahiuyon sa direksyon sa kasamtangan, nga makatabang sa pagpauswag sa abilidad sa anti-saba. Ang grounding mao ang ubos nga sanga sa upat ka kasamtangan nga mga galong sa switching power supply. Kini adunay importante kaayo nga papel isip usa ka komon nga reference point alang sa sirkito. Kini usa ka hinungdanon nga paagi aron makontrol ang pagpanghilabot. Busa, ang pagbutang sa grounding wire kinahanglan nga konsiderahon pag-ayo sa layout. Ang pagsagol sa lain-laing mga grounding hinungdan sa dili lig-on nga operasyon sa suplay sa kuryente.
Ang mosunod nga mga punto kinahanglan nga hatagan ug pagtagad sa disenyo sa ground wire:
A. Sakto nga pagpili og single-point grounding. Sa kinatibuk-an, ang kasagaran nga katapusan sa filter capacitor kinahanglan nga mao lamang ang koneksyon nga punto alang sa ubang mga punto sa grounding sa magtiayon ngadto sa AC nga yuta sa taas nga kasamtangan. Ang mga punto sa grounding sa parehas nga lebel sa sirkito kinahanglan nga hapit kutob sa mahimo, ug ang kapasitor sa pagsala sa suplay sa kuryente sa kini nga lebel sa sirkito kinahanglan usab Kinahanglan nga konektado sa punto sa yuta sa kini nga lebel, labi na nga gikonsiderar nga ang karon nga pagbalik sa yuta sa matag bahin sa sirkito giusab, ug ang impedance sa aktuwal nga nagaagay nga linya maoy hinungdan sa pagbag-o sa yuta nga potensyal sa matag bahin sa sirkito ug pagpaila sa pagpanghilabot. Niini nga switching power supply, ang mga kable niini ug ang inductance tali sa mga device adunay gamay nga impluwensya, ug ang circulating current nga naporma sa grounding circuit adunay mas dako nga impluwensya sa interference, mao nga ang usa ka point grounding gigamit, nga mao, ang power switch current loop (ang mga wire sa yuta sa pipila ka mga himan ang tanan Konektado sa grounding pin, ang mga wire sa yuta sa daghang mga sangkap sa output rectifier kasamtangan nga loop konektado usab sa mga grounding pin sa katugbang nga mga capacitor sa filter, aron ang suplay sa kuryente lig-on ug dili dali sa-sa-kaugalingon excite Sa diha nga ang usa ka punto mao ang dili anaa, sa pagpakigbahin sa yuta Sumpaysumpaya ang duha ka diodes o sa usa ka gamay nga resistor, sa pagkatinuod, kini mahimong konektado sa usa ka medyo concentrated piraso sa tumbaga foil.
B. Pakapala ang grounding wire kutob sa mahimo. Kung ang grounding wire nipis kaayo, ang potensyal sa yuta mausab sa pagbag-o sa kasamtangan, nga magpahinabo sa lebel sa signal sa timing sa elektronik nga mga ekipo nga dili lig-on, ug ang pasundayag sa anti-noise madaot. Busa, siguroha nga ang matag dako nga kasamtangan nga terminal sa yuta Gamita ang giimprinta nga mga linya nga mubo ug lapad kutob sa mahimo, ug palapdan ang gilapdon sa mga linya sa kuryente ug yuta kutob sa mahimo. Mas maayo nga ang linya sa yuta mas lapad kaysa linya sa kuryente. Ang ilang relasyon mao ang: linya sa yuta> linya sa kuryente> linya sa signal. Kung mahimo, linya sa yuta Ang gilapdon kinahanglan nga labaw pa sa 3mm, ug ang usa ka dako nga lugar nga tumbaga nga layer mahimo usab nga gamiton ingon usa ka ground wire. Ikonektar ang wala magamit nga mga lugar sa giimprinta nga circuit board isip ground wire. Sa paghimo sa global wiring, ang mosunod nga mga prinsipyo kinahanglan usab nga sundon:
(1) Direksyon sa mga kable: Gikan sa panan-aw sa welding surface, ang kahikayan sa mga sangkap kinahanglan nga managsama kutob sa mahimo sa schematic diagram. Ang direksyon sa mga kable kinahanglan nga nahiuyon sa direksyon sa mga kable sa diagram sa sirkito, tungod kay ang lainlaing mga parameter kasagarang gikinahanglan sa welding surface sa panahon sa proseso sa produksyon. Busa, kini sayon alang sa inspeksyon, pag-debug ug pagmentinar sa produksyon (Pahinumdom: Kini nagtumong sa premise sa pagtagbo sa performance sa sirkito ug sa mga kinahanglanon sa tibuok nga pag-instalar sa makina ug layout sa panel).
(2) Sa diha nga ang pagdesinyo sa wiring diagram, ang mga wiring kinahanglan nga dili moliko kutob sa mahimo, ang gilapdon sa linya sa giimprinta nga arko kinahanglan dili kalit nga usbon, ang suok sa wire kinahanglan nga ≥90 degrees, ug ang mga linya kinahanglan nga yano ug klaro.
(3) Ang mga cross circuit dili gitugotan sa giimprinta nga sirkito. Alang sa mga linya nga mahimong motabok, mahimo nimong gamiton ang "drill" ug "winding" aron masulbad kini. Sa ato pa, pasagdi ang usa ka tingga nga "drill" agi sa gintang sa ilawom sa ubang mga resistor, capacitor, ug triode pin, o "hangin" gikan sa usa ka tumoy sa usa ka tingga nga mahimong motabok. Sa espesyal nga mga kahimtang, kung unsa ka komplikado ang sirkito, gitugotan usab nga pasimplehon ang disenyo. Gamita ang mga wire sa tulay aron masulbad ang problema sa cross circuit. Tungod kay ang single-sided board gisagop, ang in-line nga mga sangkap nahimutang sa ibabaw nga nawong ug ang mga surface-mount device nahimutang sa ubos nga bahin. Busa, ang in-line nga mga himan mahimong magsapaw sa mga surface-mount device atol sa layout, apan ang overlap sa mga pad kinahanglang likayan.
C. Input ground ug output ground Kini nga switching power supply usa ka low-voltage DC-DC. Kung gusto nimo i-feedback ang output boltahe balik sa panguna sa transformer, ang mga sirkito sa duha ka kilid kinahanglan nga adunay usa ka komon nga pakisayran nga yuta, mao nga human sa pagbutang sa tumbaga sa yuta wire sa duha ka kilid, Sila kinahanglan nga konektado sa tingub sa pagporma sa usa ka komon nga yuta. .
5. Susiha
Human makompleto ang disenyo sa mga kable, gikinahanglan nga susihon pag-ayo kung ang disenyo sa mga kable nahiuyon sa mga lagda nga gitakda sa tigdesinyo, ug sa samang higayon, gikinahanglan usab nga kumpirmahon kung ang natukod nga mga lagda nagtagbo sa mga kinahanglanon sa produksyon sa giimprinta nga board. proseso. Kasagaran susihon ang linya ug linya, linya ug sangkap nga pad, linya Kung ang mga distansya gikan sa mga lungag, mga sangkap nga pad ug pinaagi sa mga lungag, pinaagi sa mga lungag ug agi sa mga lungag makatarunganon, ug kung nakab-ot ba nila ang mga kinahanglanon sa produksiyon. Kung angay ba ang gilapdon sa linya sa kuryente ug ang linya sa yuta, ug kung adunay lugar nga palapdan ang linya sa yuta sa PCB. Mubo nga sulat: Ang ubang mga sayop mahimong mabalewala. Pananglitan, ang usa ka bahin sa outline sa pipila ka mga konektor gibutang sa gawas sa frame sa board, ug ang mga sayup mahitabo kung susihon ang gilay-on; Dugang pa, sa matag higayon nga ang mga wiring ug vias giusab, ang tumbaga kinahanglan nga re-coated.
6. Re-check sumala sa "PCB Checklist"
Ang sulud naglakip sa mga lagda sa disenyo, mga kahulugan sa layer, gilapdon sa linya, gilay-on, mga pad, ug pinaagi sa mga setting. Importante usab ang pagrepaso sa rationality sa layout sa device, ang wiring sa power ug ground networks, ang wiring ug shielding sa high-speed nga mga network sa orasan, ug decoupling Placement ug koneksyon sa mga capacitor, etc.
7. ang mga butang nga nagkinahanglan og pagtagad sa pagdesinyo ug pag-output sa mga file sa Gerber
a. Ang mga lut-od nga kinahanglan nga ma-output naglakip sa wiring layer (bottom layer), silk screen layer (lakip na ang top silk screen, bottom silk screen), solder mask (bottom solder mask), drilling layer (bottom layer), ug drilling file (NCDrill). )
b. Kung i-set ang Silk screen layer, ayaw pilia ang PartType, pilia ang top layer (bottom layer) ug Outline, Text, Linec sa silk screen layer. Sa diha nga ibutang ang Layer sa matag layer, pilia ang Board Outline. Sa pag-set sa silk screen layer, ayaw Pilia ang PartType, pilia ang Outline, Text, Line.d sa ibabaw nga layer (bottom layer) ug silk screen layer. Kung maghimo ug mga drilling file, gamita ang default setting sa PowerPCB ug ayaw paghimog bisan unsang mga pagbag-o.