בתכנון של מיתוג ספק כוח, אם לוח ה-PCB אינו מתוכנן כראוי, הוא ישדר יותר מדי הפרעות אלקטרומגנטיות. עיצוב לוח ה-PCB עם עבודת אספקת חשמל יציבה מסכם כעת את שבעת הטריקים: באמצעות ניתוח העניינים הדורשים תשומת לב בכל שלב, ניתן לבצע את עיצוב לוח ה-PCB בקלות שלב אחר שלב!

1. תהליך התכנון מסכמטי ל-PCB

קבע פרמטרים של רכיבים -> Netlist של עקרון הקלט -> הגדרות פרמטר עיצוב -> פריסה ידנית -> חיווט ידני -> אימות עיצוב -> סקירה -> פלט CAM.

2. הגדרת פרמטר

המרחק בין חוטים סמוכים חייב להיות מסוגל לעמוד בדרישות בטיחות חשמל, ועל מנת להקל על ההפעלה והייצור, המרחק צריך להיות רחב ככל האפשר. המרווח המינימלי חייב להיות מתאים לפחות למתח הנסבל. כאשר צפיפות החיווט נמוכה, ניתן להגדיל את המרווח בין קווי האות. עבור קווי אות עם פער גדול בין רמות גבוהות לנמוכות, המרווח צריך להיות קצר ככל האפשר ויש להגדיל את המרווחים. בדרך כלל, הגדר את מרווח העקבות להיות גדול מ-1 מ"מ מקצה החור הפנימי של הרפידה לקצה הלוח המודפס, כדי למנוע את הפגמים של הרפידה במהלך העיבוד. כאשר העקבות המחוברות לרפידות דקות, יש לעצב את החיבור בין הרפידות לעקבות בצורת טיפה. היתרון בכך הוא שהרפידות לא קלות לקילוף, אבל העקבות והרפידות לא מתנתקות בקלות.

3. פריסת רכיבים

התרגול הוכיח שגם אם סכימת המעגל מתוכננת כהלכה והלוח המודפס אינו מתוכנן כראוי, זה ישפיע לרעה על אמינות הציוד האלקטרוני. לדוגמה, אם שני קווים מקבילים דקים של הלוח המודפס קרובים זה לזה, זה יגרום לעיכוב של צורת גל האות ולרעש השתקפות בקצה קו השידור; הפרעה הנגרמת על ידי התחשבות לא נכונה בכוח והארקה תגרום למוצר לסבול מירידה בביצועים, לכן, בעת תכנון לוחות מעגלים מודפסים, יש לשים לב לשיטה הנכונה. לכל ספק כוח מיתוג יש ארבע לולאות זרם:

(1) מעגל AC של מתג ההפעלה
(2) מעגל AC של מיישר פלט

(3) לולאה נוכחית של מקור אות הכניסה
(4) לולאת זרם עומס פלט לולאת הכניסה טוענת את קבל הקלט באמצעות זרם DC משוער. קבל המסנן משמש בעיקר כאחסון אנרגיה בפס רחב; באופן דומה, קבל מסנן המוצא משמש גם לאחסון אנרגיה בתדר גבוה ממיישר המוצא. במקביל, אנרגיית ה-DC של מעגל עומס הפלט מתבטלת. לכן, המסופים של קבלי מסנן הקלט והיציאה חשובים מאוד. יש לחבר את לולאות זרם הקלט והמוצא רק לאספקת החשמל מהמסופים של קבל המסנן בהתאמה; אם לא ניתן לחבר את החיבור בין לולאת הקלט/פלט למתג ההפעלה/לולאת המיישר לקבל המסוף מחובר ישירות, ואנרגיית ה-AC תוקרן לסביבה על ידי קבל מסנן הקלט או היציאה. לולאת ה-AC של מתג ההפעלה ולולאת ה-AC של המיישר מכילות זרמים טרפזיים בעלי משרעת גבוהה. לזרמים אלו רכיבים הרמוניים גבוהים והתדירות שלהם גדולה בהרבה מהתדר הבסיסי של המתג. משרעת השיא יכולה להיות גבוהה עד פי 5 ממשרעת זרם ה-DC המתמשך של קלט/פלט. זמן המעבר הוא בדרך כלל בערך 50ns. שתי לולאות אלו נוטות ביותר להפרעות אלקטרומגנטיות, ולכן יש להניח את לולאות AC אלו לפני שאר הקווים המודפסים באספקת החשמל. שלושת המרכיבים העיקריים של כל לולאה הם קבלי סינון, מתגי מתח או מיישרים, ומשרנים. לחלופין, יש למקם את השנאים זה ליד זה, ולהתאים את מיקומי הרכיבים כדי להפוך את נתיב הזרם ביניהם קצר ככל האפשר.
הדרך הטובה ביותר לבסס פריסת ספק כוח מיתוג דומה לעיצוב החשמלי שלה. תהליך העיצוב הטוב ביותר הוא כדלקמן:

◆ הנח את השנאי
◆ עיצוב לולאת זרם של מתג הפעלה
◆ עיצוב לולאת זרם של מיישר פלט
◆ מעגל בקרה מחובר למעגל מתח AC
◆ עיצוב לולאת מקור זרם כניסה ומסנן קלט תכנן לולאת עומס פלט ומסנן פלט בהתאם ליחידה הפונקציונלית של המעגל, בעת פריסת כל רכיבי המעגל, יש לעמוד בעקרונות הבאים:

(1) ראשית, שקול את גודל ה-PCB. כאשר גודל ה-PCB גדול מדי, השורות המודפסות יהיו ארוכות, העכבה תגדל, יכולת האנטי-רעש תפחת והעלות תגדל; אם גודל ה-PCB קטן מדי, פיזור החום לא יהיה טוב, וקווים סמוכים יופרעו בקלות. הצורה הטובה ביותר של המעגל היא מלבנית, ויחס הגובה-רוחב הוא 3:2 או 4:3. הרכיבים הממוקמים בקצה המעגל הם בדרך כלל לא פחות מקצה המעגל

(2) בעת הצבת המכשיר, שקול הלחמה עתידית, לא צפופה מדי;
(3) קח את רכיב הליבה של כל מעגל פונקציונלי כמרכז ופרש סביבו. הרכיבים צריכים להיות מסודרים בצורה אחידה, מסודרת וקומפקטית על ה-PCB, למזער ולקצר את ההובלה והחיבורים בין הרכיבים, וקבל הניתוק צריך להיות קרוב ככל האפשר למכשיר.
(4) עבור מעגלים הפועלים בתדרים גבוהים, יש לקחת בחשבון את הפרמטרים המבוזרים בין הרכיבים. בדרך כלל, המעגל צריך להיות מסודר במקביל ככל האפשר. בצורה זו, הוא לא רק יפה, אלא גם קל להתקנה ולריתוך, וקל לייצור המוני.
(5) סדר את המיקום של כל יחידת מעגלים פונקציונלית בהתאם לזרימת המעגל, כך שהפריסה נוחה למחזור האות, והאות נשמר באותו כיוון ככל האפשר.
(6) העיקרון הראשון של הפריסה הוא להבטיח את קצב החיווט, לשים לב לחיבור של החוטים המעופפים בעת הזזת המכשיר, ולחבר את המכשירים עם יחסי החיבור יחד.
(7) צמצם את שטח הלולאה ככל האפשר כדי לדכא את הפרעות הקרינה של ספק הכוח המיתוג.

4. ספק הכוח למיתוג החיווט מכיל אותות בתדר גבוה

כל קו מודפס על ה-PCB יכול לשמש כאנטנה. האורך והרוחב של הקו המודפס ישפיעו על העכבה וההשראות שלו, ובכך ישפיעו על תגובת התדר. אפילו קווים מודפסים המעבירים אותות DC יכולים להתחבר לאותות בתדר רדיו מקווים מודפסים סמוכים ולגרום לבעיות מעגלים (ואפילו להקרין שוב אותות הפרעות). לכן, כל הקווים המודפסים המעבירים זרם AC צריכים להיות מתוכננים להיות קצרים ורחבים ככל האפשר, מה שאומר שכל הרכיבים המחוברים לקווים המודפסים ולשאר קווי החשמל חייבים להיות ממוקמים קרוב מאוד. אורכו של הקו המודפס פרופורציונלי לשראות ולעכבה שלו, והרוחב הוא ביחס הפוך לשראות ולעכבה של הקו המודפס. האורך משקף את אורך הגל של תגובת הקו המודפס. ככל שהאורך ארוך יותר, כך התדר שבו הקו המודפס יכול לשלוח ולקבל גלים אלקטרומגנטיים נמוך יותר, והוא יכול להקרין יותר אנרגיית תדר רדיו. בהתאם לגודל זרם המעגל המודפס, נסה להגדיל את רוחב קו החשמל כדי להפחית את התנגדות הלולאה. במקביל, הפוך את כיוון קו החשמל ואת קו הקרקע להתאמה לכיוון הזרם, מה שעוזר לשפר את היכולת נגד רעש. הארקה היא הענף התחתון של ארבע לולאות הזרם של ספק הכוח המיתוג. הוא ממלא תפקיד חשוב מאוד כנקודת התייחסות משותפת למעגל. זוהי שיטה חשובה לשלוט בהפרעות. לכן, יש לשקול היטב את המיקום של חוט ההארקה בפריסה. ערבוב הארקות שונות יגרום לפעולה לא יציבה של אספקת החשמל.

יש לשים לב לנקודות הבאות בתכנון חוטי הארקה:

א. בחר נכון הארקה חד-נקודתית. בדרך כלל, הקצה המשותף של קבל המסנן צריך להיות נקודת החיבור היחידה עבור נקודות הארקה אחרות לחיבור להארקת AC של זרם גבוה. נקודות ההארקה של מעגל זהה צריכות להיות קרובות ככל האפשר, וגם קבל מסנן אספקת החשמל של מעגל רמה זה צריך להיות מחובר לנקודת ההארקה של רמה זו, בעיקר בהתחשב בכך שהזרם חוזר לאדמה בכל חלק מהמעגל משתנה, והעכבה של הקו הזורם בפועל תגרום לשינוי בפוטנציאל ההארקה של כל חלק במעגל ותכניס הפרעות. בספק מיתוג זה, לחיווט שלו ולהשראות בין המכשירים יש השפעה מועטה, ולזרם המוזרם שנוצר על ידי מעגל ההארקה יש השפעה רבה יותר על ההפרעות, ולכן נעשה שימוש בהארקה נקודתית אחת, כלומר, לולאת זרם מתג ההפעלה. (חוטי ההארקה של מספר מכשירים מחוברים כולם לפין ההארקה, חוטי ההארקה של מספר רכיבים של לולאת הזרם של מיישר המוצא מחוברים גם לפיני ההארקה של קבלי המסנן המתאימים, כך שאספקת החשמל תהיה יציבה ולא קלה לעורר עצמי כאשר נקודה בודדת אינה זמינה, חלק את האדמה חבר שתי דיודות או נגד קטן, למעשה, ניתן לחבר אותו לפיסת רדיד נחושת מרוכזת יחסית.

ב. לעבות את חוט ההארקה ככל האפשר. אם חוט ההארקה דק מאוד, פוטנציאל ההארקה ישתנה עם שינוי הזרם, מה שיגרום לרמת אות התזמון של הציוד האלקטרוני להיות לא יציבה, וביצועי האנטי-רעש ידרדרו. לכן, ודא כי כל מסוף הארקה זרם גדול השתמש בקווים מודפסים קצרים ורחבים ככל האפשר, והרחיב את רוחב קווי החשמל וההארקה ככל האפשר. עדיף שקו הקרקע יהיה רחב יותר מקו החשמל. הקשר ביניהם הוא: קו קרקע>קו מתח>קו אות. אם אפשר, קו הארקה הרוחב צריך להיות גדול מ-3 מ"מ, וניתן להשתמש בשכבת נחושת בשטח גדול גם כחוט הארקה. חבר את המקומות שאינם בשימוש על המעגל המודפס כחוט הארקה. בעת ביצוע חיווט גלובלי, יש לעקוב גם אחר העקרונות הבאים:

(1) כיוון החיווט: מנקודת המבט של משטח הריתוך, סידור הרכיבים צריך להיות עקבי ככל האפשר עם הדיאגרמה הסכמטית. כיוון החיווט צריך להיות עקבי עם כיוון החיווט של דיאגרמת המעגל, מכיוון שבדרך כלל נדרשים פרמטרים שונים על משטח הריתוך במהלך תהליך הייצור. לכן, זה נוח לבדיקה, איתור באגים ותחזוקה בייצור (הערה: זה מתייחס להנחת היסוד של עמידה בביצועי המעגל ובדרישות של כל התקנת המכונה ופריסת הפאנל).

(2) בעת תכנון תרשים החיווט, החיווט לא צריך להתכופף ככל האפשר, אין לשנות את רוחב הקו בקשת המודפסת בפתאומיות, פינת החוט צריכה להיות ≥90 מעלות, והקווים צריכים להיות פשוטים ופשוטים. בָּרוּר.

(3) אסור להשתמש במעגלים צולבים במעגל המודפס. עבור הקווים שעלולים לחצות, אתה יכול להשתמש ב"קידוח" ו"לפתול" כדי לפתור אותם. כלומר, תן לעופרת "לקדוח" דרך הרווח מתחת לנגדים אחרים, קבלים ופיני טריודה אחרים, או "לרוח" מקצה אחד של מוביל שעלול לחצות. בנסיבות מיוחדות, עד כמה מורכב המעגל, מותר גם לפשט את התכנון. השתמש בחוטים כדי לגשר כדי לפתור את בעיית המעגלים הצולבים. מכיוון שהלוח החד-צדדי מאומץ, הרכיבים בתוך השורה ממוקמים על המשטח העליון וההתקנים להרכבה על פני השטח ממוקמים על המשטח התחתון. לכן, ההתקנים המוטבעים יכולים לחפוף להתקני ההרכבה על פני השטח במהלך הפריסה, אך יש להימנע מחפיפה של הרפידות.

ג. הארקת כניסה והארקת פלט ספק כוח מיתוג זה הוא DC-DC במתח נמוך. אם אתה רוצה להחזיר את מתח המוצא בחזרה לראשוני של השנאי, המעגלים משני הצדדים צריכים להיות בעלי הארקה משותפת, לכן לאחר הנחת נחושת על חוטי ההארקה משני הצדדים, יש לחבר אותם יחד כדי ליצור הארקה משותפת. .

5. בדוק

לאחר השלמת תכנון החיווט, יש צורך לבדוק היטב האם עיצוב החיווט תואם את הכללים שנקבעו על ידי המעצב, ובמקביל, יש צורך גם לאשר האם הכללים שנקבעו עומדים בדרישות ייצור הלוח המודפס תַהֲלִיך. בדוק באופן כללי את הקו והקו, כרית הקו והרכיבים, הקו האם המרחקים מחורים דרך, רפידות רכיבים וחורים דרך, דרך חורים וחורים דרך הם סבירים, ואם הם עומדים בדרישות הייצור. האם רוחב קו המתח וקו הקרקע מתאימים, והאם יש מקום להרחיב את קו הקרקע ב-PCB. הערה: ניתן להתעלם מכמה שגיאות. לדוגמה, חלק מהמתאר של מחברים מסוימים ממוקם מחוץ למסגרת הלוח, ויתרחשו שגיאות בעת בדיקת המרווח; בנוסף, בכל פעם שהחיווט והמעברים משתנים, יש לצבוע מחדש את הנחושת.

6. בדוק מחדש בהתאם ל"רשימת PCB"

התוכן כולל כללי עיצוב, הגדרות שכבות, רוחבי קווים, מרווחים, רפידות והגדרות דרך. כמו כן, חשוב לבחון את הרציונליות של פריסת המכשיר, חיווט רשתות חשמל והארקה, החיווט והמיגון של רשתות שעונים מהירות, וניתוק מיקום וחיבור קבלים וכו'.

7. העניינים הזקוקים לתשומת לב בתכנון והפקת קבצי גרבר

א. השכבות שצריך לצאת כוללות שכבת חיווט (שכבה תחתונה), שכבת מסך משי (כולל מסך משי עליון, מסך משי תחתון), מסכת הלחמה (מסכת הלחמה תחתונה), שכבת קידוח (שכבה תחתונה) וקובץ קידוח (NCDrill )
ב. בעת הגדרת שכבת מסך המשי, אל תבחר ב-PartType, בחר את השכבה העליונה (השכבה התחתונה) ואת Outline, Text, Linec של שכבת מסך המשי. בעת הגדרת השכבה של כל שכבה, בחר מתאר לוח. בעת הגדרת שכבת מסך המשי, אל תבחר PartType, בחר Outline, Text, Line.d של השכבה העליונה (השכבה התחתונה) ושכבת מסך המשי. בעת יצירת קבצי קידוח, השתמש בהגדרות ברירת המחדל של PowerPCB ואל תבצע שינויים.