No deseño de alimentación de conmutación, se a tarxeta PCB non está deseñada correctamente, irradiará demasiada interferencia electromagnética. O deseño da placa PCB con traballo de alimentación estable agora resume os sete trucos: mediante a análise dos asuntos que necesitan atención en cada paso, o deseño da placa PCB pódese facer facilmente paso a paso.
1. O proceso de deseño desde o esquema ata o PCB
Establecer parámetros de compoñentes -> Principio de entrada NetList -> Configuración de parámetros de deseño -> Disposición manual -> Cableado manual -> Verificar o deseño -> Revisar -> Saída de leva.
2. Configuración de parámetros
A distancia entre os fíos adxacentes debe ser capaz de cumprir os requisitos de seguridade eléctrica e, para facilitar o funcionamento e a produción, a distancia debe ser o máis amplo posible. O espazo mínimo debe ser polo menos adecuado para a tensión tolerada. Cando a densidade de cableado é baixa, pódese aumentar adecuadamente o espazo entre as liñas de sinal. Para liñas de sinal cunha gran fenda entre niveis altos e baixos, o espazo entre o espazo debe ser o máis curto posible e o espazo debería aumentar. Xeralmente, establece o espazo entre rastrexos para ser superior a 1 mm do bordo do burato interno da almofada ata o bordo da taboleiro impreso, para evitar os defectos da almofada durante o procesamento. Cando as pegadas conectadas ás almofadas son delgadas, a conexión entre as almofadas e as pegadas debe ser deseñada nunha forma de caída. A vantaxe disto é que as almofadas non son fáciles de pelar, pero as pegadas e as almofadas non se desconectan facilmente.
3. Disposición de compoñentes
A práctica demostrou que, aínda que o esquema de circuítos está deseñado correctamente e a placa de circuíto impreso non está deseñada correctamente, afectará negativamente á fiabilidade dos equipos electrónicos. Por exemplo, se dúas liñas paralelas finas da placa impresa están xuntas, provocará retraso da forma de onda do sinal e ruído de reflexión ao final da liña de transmisión; A interferencia causada pola consideración inadecuada do poder e do chan fará que o produto sufra caídas de rendemento, polo tanto, ao deseñar placas de circuíto impreso, debería prestarse atención ao método correcto. Cada fonte de alimentación de conmutación ten catro bucles actuais:
(1) Circuíto de CA de interruptor de alimentación
(2) Circuíto de CA Rectificador de saída
(3) bucle actual da fonte de sinal de entrada
(4) Loop de corrente de carga de saída O bucle de entrada cobra o condensador de entrada a través dunha corrente de corrente continua aproximada. O condensador de filtro serve principalmente como almacenamento de enerxía de banda ancha; Do mesmo xeito, o condensador de filtro de saída tamén se usa para almacenar enerxía de alta frecuencia do rectificador de saída. Ao mesmo tempo, elimínase a enerxía DC do circuíto de carga de saída. Polo tanto, os terminais dos condensadores de filtro de entrada e saída son moi importantes. Os bucles de corrente de entrada e saída só deben estar conectados á fonte de alimentación dos terminais do condensador de filtro respectivamente; Se a conexión entre o bucle de entrada/saída e o bucle de interruptor de alimentación/rectificador non se pode conectar ao condensador, o terminal está directamente conectado e a enerxía de CA estará irradiada no ambiente polo condensador de filtro de entrada ou saída. O bucle de CA do interruptor de alimentación e o bucle de CA do rectificador conteñen correntes trapezoides de alta amplitude. Estas correntes teñen compoñentes armónicos altos e a súa frecuencia é moito maior que a frecuencia fundamental do conmutador. A amplitude de pico pode ser ata 5 veces a amplitude de corrente de entrada/saída continua. O tempo de transición normalmente é de aproximadamente 50ns. Estes dous bucles son máis propensos a interferencias electromagnéticas, polo que estes bucles de CA deben estar previstos antes das outras liñas impresas na fonte de alimentación. Os tres compoñentes principais de cada bucle son os condensadores de filtro, os interruptores de alimentación ou os rectificadores e os indutores. Ou os transformadores deben colocarse un ao lado do outro, e as posicións dos compoñentes deben axustarse para facer o camiño actual entre eles o máis curto posible.
A mellor forma de establecer un esquema de alimentación de conmutación é similar ao seu deseño eléctrico. O mellor proceso de deseño é o seguinte:
◆ Coloque o transformador
◆ Deseño de bucle de corrente de interruptor de enerxía
◆ Loop de corrente de rectificador de saída de deseño
◆ Circuíto de control conectado ao circuíto de alimentación de CA
◆ Deseña o bucle de fonte de corrente de entrada e o filtro de entrada Deseño de saída Loop de carga e filtro de saída Segundo a unidade funcional do circuíto, ao establecer todos os compoñentes do circuíto, deberían cumprirse os seguintes principios:
(1) En primeiro lugar, considere o tamaño do PCB. Cando o tamaño do PCB sexa demasiado grande, as liñas impresas serán longas, a impedancia aumentará, a capacidade anti-ruído diminuirá e o custo aumentará; Se o tamaño do PCB é demasiado pequeno, a disipación da calor non será boa e as liñas adxacentes serán facilmente perturbadas. A mellor forma da placa de circuíto é rectangular e a relación de aspecto é 3: 2 ou 4: 3. Os compoñentes situados no bordo da placa de circuíto normalmente non son inferiores ao bordo da placa de circuíto
(2) ao colocar o dispositivo, considere a soldadura futura, non demasiado densa;
(3) Tome o compoñente básico de cada circuíto funcional como centro e establécese ao seu redor. Os compoñentes deberían estar dispostos de xeito uniforme, ordenado e compactamente no PCB, minimizar e acurtar os clientes e as conexións entre os compoñentes, e o condensador de desacoplamiento debería estar o máis preto posible do dispositivo
(4) Para circuítos que operan con altas frecuencias, deben considerarse os parámetros distribuídos entre compoñentes. Xeralmente, o circuíto debe estar disposto en paralelo o máximo posible. Deste xeito, non só é fermoso, senón tamén fácil de instalar e soldar, e fácil de producir en masa.
(5) Organiza a posición de cada unidade de circuíto funcional segundo o fluxo de circuíto, de xeito que o esquema sexa conveniente para a circulación do sinal, e o sinal mantense na mesma dirección posible.
(6) O primeiro principio do esquema é garantir a taxa de cableado, prestar atención á conexión dos fíos de voo ao mover o dispositivo e poñer os dispositivos coa relación de conexión.
(7) Reducir o máximo posible a área de bucle para suprimir a interferencia da radiación da alimentación de conmutación.
4. A fonte de alimentación de conmutación de cableado contén sinais de alta frecuencia
Calquera liña impresa no PCB pode actuar como antena. A lonxitude e o ancho da liña impresa afectarán a súa impedancia e inductancia, afectando así a resposta de frecuencia. Incluso as liñas impresas que pasan os sinais de corrente continua poden unir sinais de frecuencia de radio de liñas impresas adxacentes e causar problemas de circuíto (e incluso irradiar sinais de interferencia). Polo tanto, todas as liñas impresas que pasan a corrente de CA deben ser deseñadas para ser o máis curtas e amplas posible, o que significa que todos os compoñentes conectados ás liñas impresas e outras liñas eléctricas deben situarse moi preto. A lonxitude da liña impresa é proporcional á súa inductancia e impedancia, e o ancho é inversamente proporcional á inductancia e á impedancia da liña impresa. A lonxitude reflicte a lonxitude de onda da resposta da liña impresa. Canto máis longa sexa a lonxitude, menor será a frecuencia na que a liña impresa pode enviar e recibir ondas electromagnéticas e pode irradiar máis enerxía de frecuencia de radio. Segundo o tamaño da corrente da placa de circuíto impreso, intente aumentar o ancho da liña de enerxía para reducir a resistencia ao bucle. Ao mesmo tempo, faga a dirección da liña eléctrica e da liña de terra consistente na dirección da corrente, o que axuda a mellorar a capacidade anti-ruído. A terra é a rama inferior dos catro bucles actuais da fonte de alimentación de conmutación. Xoga un papel moi importante como punto de referencia común para o circuíto. É un método importante para controlar as interferencias. Polo tanto, a colocación do fío de terra debe considerarse con coidado no esquema. A mestura de diversos fundamentos provocará un funcionamento inestable de alimentación.
Os seguintes puntos deben prestarse atención no deseño de fíos do chan:
A. Escolla correctamente a terra dun só punto. Xeralmente, o extremo común do condensador do filtro debe ser o único punto de conexión para outros puntos de terra para parella co chan de CA de alta corrente. Os puntos de terra do mesmo circuíto de nivel deben ser o máis próximos posible e o condensador de filtro de alimentación deste circuíto de nivel tamén debe estar conectado ao punto de terra deste nivel, considerando principalmente que a corrente que volve ao chan en cada parte do circuíto cambia e a impedancia da liña de fluxo real provocará que o cambio do chan do chan de cada parte do circuíto e introduza a interferencia. Nesta fonte de alimentación de conmutación, o seu cableado e a inductancia entre os dispositivos teñen pouca influencia, e a corrente circulante formada polo circuíto de terra ten unha maior influencia na interferencia, polo que se usa un punto a terra, é dicir, o bucle de interruptor de potencia (os fíos de terra de varios dispositivos están conectados tamén a Pin para a terra. condensadores, de xeito que a fonte de alimentación é estable e non é fácil de auto-excitar.
B. engrosar o fío de terra o máximo posible. Se o fío de terra é moi delgado, o potencial de terra cambiará co cambio de corrente, o que fará que o nivel de sinal de sincronización do equipo electrónico sexa inestable e o rendemento anti-ruído se deteriorará. Polo tanto, asegúrese de que cada gran terminal de terra use liñas impresas o máis curtas e o máis amplo posible e amplíe o máximo posible o ancho da potencia e das liñas de terra. É mellor que a liña de terra sexa máis ampla que a liña eléctrica. A súa relación é: liña de terra> Liña de enerxía> Liña de sinal. Se é posible, a liña de terra o ancho debe ser superior a 3 mm e tamén se pode usar unha capa de cobre de gran área como fío de terra. Conecte os lugares non utilizados na placa de circuíto impreso como fío de terra. Ao realizar o cableado global, tamén se deben seguir os seguintes principios:
(1) Dirección de cableado: desde a perspectiva da superficie de soldadura, a disposición dos compoñentes debe ser o máis consistente posible co diagrama esquemático. A dirección do cableado debe ser consistente coa dirección de cableado do diagrama de circuítos, porque normalmente son necesarios varios parámetros na superficie de soldadura durante o proceso de produción. Polo tanto, é conveniente para inspección, depuración e mantemento na produción (nota: refírese á premisa de cumprir o rendemento do circuíto e os requisitos da instalación completa da máquina e a disposición do panel).
(2) Ao deseñar o diagrama de cableado, o cableado non debe dobrar o máximo posible, o ancho da liña no arco impreso non se debe cambiar de súpeto, a esquina do fío debería ser ≥90 graos e as liñas deben ser sinxelas e claras.
(3) Non se permiten circuítos cruzados no circuíto impreso. Para as liñas que poden cruzar, pode usar "perforación" e "sinuoso" para resolvelas. É dicir, deixe un "perforado" a través da fenda baixo outras resistencias, condensadores e pasadores de triode, ou "vento" dun extremo dun chumbo que pode cruzar. En circunstancias especiais, o complexo que é o circuíto, tamén se permite simplificar o deseño. Use fíos para ponte para resolver o problema do circuíto cruzado. Debido a que se adopta a placa dun lado, os compoñentes en liña están situados na superficie superior e os dispositivos de montaxe superficial están situados na superficie inferior. Polo tanto, os dispositivos en liña poden solaparse cos dispositivos de montaxe superficial durante a disposición, pero débese evitar a superposición das almofadas.
C. Terra de entrada e chan de saída Esta fonte de alimentación de conmutación é un DC-DC de baixa tensión. Se desexa retroalimentar a tensión de saída de volta á primaria do transformador, os circuítos de ambos os dous lados deberían ter un chan de referencia común, polo que despois de colocar cobre nos fíos do chan por ambos os dous lados, deben estar conectados entre si para formar un chan común.
5. Comprobe
Despois de completar o deseño do cableado, é necesario comprobar coidadosamente se o deseño de cableado se axusta ás regras establecidas polo deseñador e, ao mesmo tempo, tamén é necesario confirmar se as regras establecidas cumpren os requisitos do proceso de produción do consello impreso. Comprobe xeralmente a liña e a liña, a liña e a almofada de compoñentes, liña se as distancias de buracos, almofadas de compoñentes e a través de buracos, a través de buracos e a través de buracos son razoables e se cumpren os requisitos de produción. Se o ancho da liña eléctrica e a liña de terra son adecuados e se hai un lugar para ampliar a liña de terra no PCB. Nota: pódense ignorar algúns erros. Por exemplo, unha parte do contorno dalgúns conectores colócase fóra do marco do taboleiro e produciranse erros ao comprobar o espazo; Ademais, cada vez que se modifican o cableado e as VIAS, o cobre debe ser recuberto.
6. Volva comprobar segundo a "lista de verificación do PCB"
O contido inclúe regras de deseño, definicións de capas, anchos de liña, espazo, almofadas e configuración vía. Tamén é importante revisar a racionalidade do esquema do dispositivo, o cableado de redes de enerxía e terra, o cableado e o blindaje de redes de reloxos de alta velocidade e a colocación e a conexión de condensadores, etc.
7. Os asuntos que necesitan atención no deseño e saída de ficheiros Gerber
A. As capas que hai que saír inclúen capa de cableado (capa inferior), capa de pantalla de seda (incluída a pantalla superior de seda, pantalla de seda inferior), máscara de soldadura (máscara de soldadura inferior), capa de perforación (capa inferior) e un ficheiro de perforación (NCDrill)
b. Ao configurar a capa de pantalla de seda, non seleccione PartType, seleccione a capa superior (capa inferior) e esquema, texto, linec da capa de pantalla de seda. Ao configurar a capa de cada capa, seleccione o esquema da tarxeta. Ao configurar a capa de pantalla de seda, non seleccione PartType, seleccione Esquema, Texto, Line.D da capa superior (capa inferior) e capa de pantalla de seda. Ao xerar ficheiros de perforación, use a configuración predeterminada de PowerPCB e non faga ningún cambio.