U dizajnu prekidačkog napajanja, ako PCB ploča nije pravilno dizajnirana, zračit će previše elektromagnetskih smetnji. Dizajn PCB ploče sa stabilnim napajanjem sada sažima sedam trikova: kroz analizu stvari kojima je potrebna pozornost u svakom koraku, dizajn PCB ploče može se lako napraviti korak po korak!

1. Proces projektiranja od sheme do tiskane ploče

Uspostavite parametre komponente -> popis mreža načela unosa -> postavke parametara dizajna -> ručni raspored -> ručno ožičenje -> provjerite dizajn -> pregled -> CAM izlaz.

2. Podešavanje parametara

Udaljenost između susjednih žica mora zadovoljiti zahtjeve električne sigurnosti, a kako bi se olakšao rad i proizvodnja, udaljenost bi trebala biti što veća. Minimalni razmak mora biti barem prikladan za tolerirani napon. Kada je gustoća ožičenja mala, razmak signalnih linija može se odgovarajuće povećati. Za signalne vodove s velikim razmakom između visokih i niskih razina, razmak bi trebao biti što kraći i razmak bi trebao biti povećan. Općenito, postavite razmak tragova na veći od 1 mm od ruba unutarnje rupe podloge do ruba tiskane ploče, kako biste izbjegli oštećenja podloge tijekom obrade. Kada su tragovi povezani s jastučićima tanki, spoj između jastučića i tragova trebao bi biti oblikovan u obliku kapljice. Prednost ovoga je što se jastučići ne gule lako, ali se tragovi i jastučići ne odvajaju lako.

3. Raspored komponenti

Praksa je dokazala da čak i ako je shema strujnog kruga ispravno projektirana, a tiskana ploča nije pravilno dizajnirana, to će nepovoljno utjecati na pouzdanost elektroničke opreme. Na primjer, ako su dvije tanke paralelne linije tiskane ploče blizu jedna drugoj, to će uzrokovati kašnjenje valnog oblika signala i šum refleksije na kraju prijenosne linije; smetnje uzrokovane nepravilnim razmatranjem napajanja i uzemljenja uzrokovat će pad performansi proizvoda, stoga pri projektiranju tiskanih pločica pozornost treba obratiti na ispravnu metodu. Svako prekidačko napajanje ima četiri strujne petlje:

(1) AC strujni krug prekidača napajanja
(2) Izlazni strujni krug izmjeničnog ispravljača

(3) Strujna petlja izvora ulaznog signala
(4) Izlazna strujna petlja opterećenja Ulazna petlja puni ulazni kondenzator kroz približnu istosmjernu struju. Kondenzator filtera uglavnom služi kao širokopojasno skladište energije; slično, kondenzator izlaznog filtera također se koristi za pohranjivanje visokofrekventne energije iz izlaznog ispravljača. Istodobno se eliminira istosmjerna energija kruga izlaznog opterećenja. Stoga su stezaljke ulaznog i izlaznog kondenzatora filtera vrlo važne. Ulazna i izlazna strujna petlja trebaju biti spojene samo na napajanje sa stezaljki filterskog kondenzatora; ako se veza između ulazno/izlazne petlje i sklopke za napajanje/ispravljačke petlje ne može spojiti na kondenzator. Terminal je izravno spojen, a izmjenična energija će biti emitirana u okolinu preko ulaznog ili izlaznog filtarskog kondenzatora. AC petlja prekidača napajanja i AC petlja ispravljača sadrže trapezoidne struje velike amplitude. Ove struje imaju visoke harmoničke komponente i njihova je frekvencija mnogo veća od osnovne frekvencije sklopke. Vršna amplituda može biti čak 5 puta veća od kontinuirane ulazne/izlazne amplitude istosmjerne struje. Prijelazno vrijeme je obično oko 50 ns. Ove dvije petlje su najsklonije elektromagnetskim smetnjama, tako da te AC petlje moraju biti postavljene prije ostalih tiskanih vodova u napajanju. Tri glavne komponente svake petlje su filtarski kondenzatori, sklopke za napajanje ili ispravljači i induktori. Ili transformatore treba postaviti jedan do drugoga, a položaje komponenti treba prilagoditi tako da put struje između njih bude što kraći.
Najbolji način za uspostavljanje rasporeda prekidačkog napajanja sličan je njegovom električnom dizajnu. Najbolji postupak dizajna je sljedeći:

◆ Postavite transformator
◆ Dizajnirajte strujnu petlju prekidača napajanja
◆ Projektirana strujna petlja izlaznog ispravljača
◆Upravljački krug spojen na strujni krug izmjenične struje
◆ Projektirajte petlju izvora ulazne struje i ulazni filtar Projektirajte petlju izlaznog opterećenja i izlazni filtar u skladu s funkcionalnom jedinicom kruga, pri postavljanju svih komponenti kruga potrebno je poštovati sljedeća načela:

(1) Prvo razmotrite veličinu PCB-a. Kada je veličina PCB-a prevelika, tiskane linije će biti dugačke, impedancija će se povećati, sposobnost zaštite od buke će se smanjiti, a trošak će se povećati; ako je PCB veličina premala, rasipanje topline neće biti dobro, a susjedne linije će se lako poremetiti. Najbolji oblik tiskane ploče je pravokutan, a omjer stranica je 3:2 ili 4:3. Komponente smještene na rubu tiskane ploče općenito nisu niže od ruba tiskane ploče

(2) Prilikom postavljanja uređaja, razmislite o budućem lemljenju, ne previše gusto;
(3) Uzmite središnju komponentu svakog funkcionalnog kruga kao središte i rasporedite je oko nje. Komponente trebaju biti ravnomjerno, uredno i kompaktno raspoređene na tiskanoj ploči, minimizirati i skratiti vodove i veze između komponenti, a kondenzator za odvajanje treba biti što bliže uređaju
(4) Za krugove koji rade na visokim frekvencijama moraju se uzeti u obzir raspodijeljeni parametri između komponenti. Općenito, krug bi trebao biti postavljen paralelno što je više moguće. Na taj način nije samo lijep, već i jednostavan za ugradnju i zavarivanje, te jednostavan za masovnu proizvodnju.
(5) Rasporedite položaj svake funkcionalne jedinice kruga u skladu s protokom kruga, tako da raspored bude prikladan za cirkulaciju signala, a signal se održava u istom smjeru što je više moguće.
(6) Prvo načelo 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 potisnuli smetnje zračenja prekidačkog napajanja.

4. sklopno napajanje ožičenja sadrži visokofrekventne signale

Bilo koja tiskana linija na PCB-u može djelovati kao antena. Duljina i širina ispisane linije utjecat će na njenu impedanciju i induktivitet, a time i na frekvencijski odziv. Čak i tiskani vodovi koji propuštaju istosmjerne signale mogu se povezati s radiofrekventnim signalima iz susjednih tiskanih vodova i uzrokovati probleme sa strujnim krugom (pa čak i ponovno zračiti signale smetnji). Stoga bi svi tiskani vodovi koji prolaze izmjeničnom strujom trebali biti projektirani tako da budu što kraći i širi, što znači da sve komponente spojene na tiskane vodove i druge vodove napajanja moraju biti smještene vrlo blizu. Duljina ispisane linije proporcionalna je njezinoj induktivnosti i impedanciji, a širina obrnuto proporcionalna induktivnosti i impedanciji ispisane linije. Duljina odražava valnu duljinu odziva tiskane linije. Što je duljina veća, niža je frekvencija na kojoj ispisana linija može slati i primati elektromagnetske valove, te može zračiti više radiofrekventne energije. U skladu s veličinom struje tiskane ploče, pokušajte povećati širinu naponskog voda kako biste smanjili otpor petlje. U isto vrijeme, neka smjer strujnog voda i uzemljenja bude u skladu sa smjerom struje, što pomaže poboljšati sposobnost zaštite od buke. Uzemljenje je donja grana četiri strujne petlje prekidačkog napajanja. Ima vrlo važnu ulogu kao zajednička referentna točka za krug. To je važna metoda za kontrolu smetnji. Stoga, postavljanje žice za uzemljenje treba pažljivo razmotriti u rasporedu. Miješanje različitih uzemljenja uzrokovat će nestabilan rad napajanja.

Prilikom projektiranja žice za uzemljenje treba obratiti pozornost na sljedeće točke:

A. Ispravno odaberite uzemljenje u jednoj točki. Općenito, zajednički kraj filterskog kondenzatora trebao bi biti jedina spojna točka za druge točke uzemljenja za spajanje na izmjenično uzemljenje visoke struje. Točke uzemljenja istog kruga razine trebaju biti što je moguće bliže, a kondenzator filtera za napajanje ovog kruga razine također treba biti povezan s točkom uzemljenja ove razine, uglavnom uzimajući u obzir da se struja koja se vraća u zemlju u svakom dio kruga se mijenja, a impedancija stvarnog tekućeg voda će uzrokovati promjenu potencijala uzemljenja svakog dijela kruga i unijeti smetnje. U ovom prekidačkom napajanju, njegovo ožičenje i induktivitet između uređaja imaju mali utjecaj, a cirkulirajuća struja koju stvara krug uzemljenja ima veći utjecaj na smetnje, pa se koristi jednotočkasto uzemljenje, odnosno strujna petlja prekidača napajanja (sve žice za uzemljenje nekoliko uređaja spojene su na iglu za uzemljenje, žice za uzemljenje nekoliko komponenti strujne petlje izlaznog ispravljača također su spojene na igle za uzemljenje odgovarajućih filterskih kondenzatora, tako da je napajanje stabilno i nije lako za samopobudu Kada jedna točka nije dostupna, podijelite uzemljenje Spojite dvije diode ili mali otpornik, zapravo, može se spojiti na relativno koncentrirani 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 nestabilnost razine vremenskog signala elektroničke opreme, a učinak zaštite od buke će se pogoršati. Stoga osigurajte da svaki veliki strujni priključak za uzemljenje Koristite ispisane linije što je kraće i što je moguće šire, te proširite širinu vodova za napajanje i uzemljenje što je više moguće. Bolje je da uzemljeni vod bude širi od dalekovoda. Njihov odnos je: uzemljenje>naponski vod>signalni vod. Ako je moguće, širina uzemljenja treba biti veća od 3 mm, a kao žica za uzemljenje može se koristiti i bakreni sloj velike površine. Spojite neiskorištena mjesta na tiskanoj ploči kao žicu za uzemljenje. Prilikom izvođenja globalnog ožičenja također se moraju pridržavati sljedećih načela:

(1) Smjer ožičenja: Iz perspektive površine za zavarivanje, raspored komponenti trebao bi biti što je moguće više u skladu sa shematskim dijagramom. Smjer ožičenja treba biti u skladu sa smjerom ožičenja na dijagramu strujnog kruga, jer su obično potrebni različiti parametri na površini za zavarivanje tijekom procesa proizvodnje. Stoga je prikladan za inspekciju, otklanjanje pogrešaka i održavanje u proizvodnji (Napomena: Odnosi se na premisu ispunjavanja performansi kruga i zahtjeva cijele instalacije stroja i rasporeda panela).

(2) Prilikom projektiranja dijagrama ožičenja, ožičenje se ne smije savijati što je više moguće, širina linije na tiskanom luku ne smije se iznenada mijenjati, kut žice treba biti ≥90 stupnjeva, a linije trebaju biti jednostavne i jasan.

(3) Križni krugovi nisu dopušteni u tiskanom krugu. Za linije koje se mogu križati, možete koristiti "bušenje" i "namatanje" za rješavanje. Odnosno, pustite da vod "buši" kroz otvor ispod drugih otpornika, kondenzatora i pinova triode ili da se "namota" s jednog kraja vodiča koji se može križati. U posebnim okolnostima, koliko je krug složen, također je dopušteno pojednostaviti dizajn. Koristite žice za premošćivanje kako biste riješili problem križnog strujnog kruga. Budući da je usvojena jednostrana ploča, linijske komponente nalaze se na gornjoj površini, a uređaji za površinsku montažu nalaze se na donjoj površini. Stoga se linijski uređaji mogu preklapati s uređajima za površinsku montažu tijekom postavljanja, ali treba izbjegavati preklapanje podloga.

C. Ulazno uzemljenje i izlazno uzemljenje Ovo prekidačko napajanje je niskonaponsko DC-DC. Ako želite vratiti izlazni napon natrag na primarni transformator, krugovi s obje strane trebaju imati zajedničko referentno uzemljenje, tako da nakon polaganja bakra na žice za uzemljenje s obje strane, one moraju biti povezane zajedno kako bi formirale zajedničko uzemljenje .

5. Provjerite

Nakon što je projektiranje ožičenja završeno, potrebno je pažljivo provjeriti je li dizajn ožičenja u skladu s pravilima postavljenim od strane projektanta, a istovremeno je potrebno potvrditi da li utvrđena pravila zadovoljavaju zahtjeve proizvodnje tiskanih ploča. proces. Općenito provjerite liniju i liniju, liniju i jastučić komponente, liniju jesu li udaljenosti od prolaznih rupa, jastučića komponenti i prolaznih rupa, prolaznih rupa i prolaznih rupa razumne i zadovoljavaju li proizvodne zahtjeve. Jesu li širina dalekovoda i uzemljenja prikladni i postoji li mjesto za proširenje uzemljenja u tiskanoj ploči. Napomena: Neke se pogreške mogu zanemariti. Na primjer, dio obrisa nekih konektora postavljen je izvan okvira ploče, pa će se pojaviti pogreške prilikom provjere razmaka; osim toga, svaki put kada se ožičenje i vias modificiraju, bakar se mora ponovno premazati.

6. Ponovo provjerite prema “PCB kontrolnoj listi”

Sadržaj uključuje pravila dizajna, definicije slojeva, širine linija, razmake, podloge i postavke prolaza. Također je važno pregledati racionalnost rasporeda uređaja, ožičenje energetskih i uzemljenih mreža, ožičenje i zaštitu brzih taktnih mreža i odvajanje, postavljanje i spajanje kondenzatora itd.

7. Pitanja koja zahtijevaju pozornost pri dizajniranju i ispisu Gerber datoteka

a. Slojevi koji se trebaju ispisati uključuju sloj ožičenja (donji sloj), sloj svilenog sita (uključujući gornji sito sito, donji sito sito), masku za lemljenje (donja maska ​​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 Silk screen. Prilikom postavljanja sloja svakog sloja odaberite Obris ploče. Prilikom postavljanja sloja sitotiska, nemojte odabrati PartType, odaberite Outline, Text, Line.d gornjeg sloja (donji sloj) i sloja sitotiska. Prilikom generiranja datoteka za bušenje koristite zadane postavke PowerPCB-a i nemojte raditi nikakve promjene.