Als de printplaat bij het ontwerp van een schakelende voeding niet goed is ontworpen, zal deze te veel elektromagnetische interferentie uitstralen. Het printplaatontwerp met stabiel stroomvoorzieningswerk vat nu de zeven trucs samen: door de analyse van de zaken die bij elke stap aandacht behoeven, kan het printplaatontwerp eenvoudig stap voor stap worden uitgevoerd!

1. Het ontwerpproces van schema tot printplaat

Componentparameters vaststellen -> invoerprincipe netlijst -> ontwerpparameterinstellingen -> handmatige lay-out -> handmatige bedrading -> ontwerp verifiëren -> beoordeling -> CAM-uitvoer.

2. Parameterinstelling

De afstand tussen aangrenzende draden moet kunnen voldoen aan de elektrische veiligheidseisen, en om de bediening en productie te vergemakkelijken, moet de afstand zo groot mogelijk zijn. De minimale afstand moet minimaal geschikt zijn voor de getolereerde spanning. Wanneer de bedradingsdichtheid laag is, kan de afstand tussen de signaallijnen op passende wijze worden vergroot. Voor signaallijnen met een grote kloof tussen hoge en lage niveaus moet de afstand zo kort mogelijk zijn en moet de afstand worden vergroot. Stel in het algemeen de spoorafstand groter dan 1 mm in vanaf de rand van het binnenste gat van het kussen tot de rand van de printplaat, om defecten van het kussen tijdens de verwerking te voorkomen. Wanneer de sporen die op de pads zijn aangesloten dun zijn, moet de verbinding tussen de pads en de sporen in een druppelvorm worden ontworpen. Het voordeel hiervan is dat de pads niet gemakkelijk te pellen zijn, maar dat de sporen en de pads niet gemakkelijk loskomen.

3. Componentindeling

De praktijk heeft uitgewezen dat zelfs als het schakelschema correct is ontworpen en de printplaat niet goed is ontworpen, dit de betrouwbaarheid van elektronische apparatuur nadelig zal beïnvloeden. Als twee dunne parallelle lijnen van de printplaat bijvoorbeeld dicht bij elkaar liggen, zal dit signaalgolfvormvertraging en reflectieruis veroorzaken aan het einde van de transmissielijn; interferentie veroorzaakt door onjuiste aandacht voor voeding en aarde zal ertoe leiden dat het product prestatieverlies lijdt. Daarom moet bij het ontwerpen van printplaten aandacht worden besteed aan de juiste methode. Elke schakelende voeding heeft vier stroomlussen:

(1) AC-circuit van de stroomschakelaar
(2) Wisselstroomcircuit uitgangsgelijkrichter

(3) Stroomlus van ingangssignaalbron
(4) Uitgangsbelastingsstroomlus De ingangslus laadt de ingangscondensator op via een geschatte gelijkstroom. De filtercondensator dient hoofdzakelijk als breedbandige energieopslag; op dezelfde manier wordt de uitgangsfiltercondensator ook gebruikt om hoogfrequente energie van de uitgangsgelijkrichter op te slaan. Tegelijkertijd wordt de gelijkstroomenergie van het uitgangsbelastingscircuit geëlimineerd. Daarom zijn de aansluitingen van de ingangs- en uitgangsfiltercondensatoren erg belangrijk. De ingangs- en uitgangsstroomlussen mogen alleen worden aangesloten op de voeding vanaf respectievelijk de klemmen van de filtercondensator; als de verbinding tussen de ingangs-/uitgangslus en de stroomschakelaar/gelijkrichterlus niet op de condensator kan worden aangesloten. De aansluiting is direct aangesloten en de wisselstroomenergie wordt door de ingangs- of uitgangsfiltercondensator naar de omgeving uitgestraald. De AC-lus van de stroomschakelaar en de AC-lus van de gelijkrichter bevatten trapeziumvormige stromen met hoge amplitude. Deze stromen hebben hoge harmonische componenten en hun frequentie is veel groter dan de fundamentele frequentie van de schakelaar. De piekamplitude kan oplopen tot 5 keer de continue ingangs-/uitgangsgelijkstroomamplitude. De overgangstijd is meestal ongeveer 50ns. Deze twee lussen zijn het meest gevoelig voor elektromagnetische interferentie, dus deze AC-lussen moeten vóór de andere gedrukte lijnen in de voeding worden aangelegd. De drie hoofdcomponenten van elke lus zijn filtercondensatoren, stroomschakelaars of gelijkrichters en inductoren. Of de transformatoren moeten naast elkaar worden geplaatst en de posities van de componenten moeten worden aangepast om het stroompad ertussen zo kort mogelijk te maken.
De beste manier om een ​​lay-out van een schakelende voeding tot stand te brengen, is vergelijkbaar met het elektrische ontwerp ervan. Het beste ontwerpproces is als volgt:

◆Plaats de transformator
◆Ontwerp stroomschakelaar stroomlus
◆Ontwerp uitgangsgelijkrichter stroomlus
◆Besturingscircuit aangesloten op wisselstroomcircuit
◆Ontwerp ingangsstroombronlus en ingangsfilter Ontwerp uitgangsbelastingslus en uitgangsfilter volgens de functionele eenheid van het circuit. Bij het opstellen van alle componenten van het circuit moet aan de volgende principes worden voldaan:

(1) Houd eerst rekening met de PCB-grootte. Wanneer de PCB-grootte te groot is, zullen de gedrukte lijnen lang zijn, zal de impedantie toenemen, zal het anti-ruisvermogen afnemen en zullen de kosten stijgen; als de PCB-grootte te klein is, zal de warmteafvoer niet goed zijn en zullen aangrenzende lijnen gemakkelijk worden verstoord. De beste vorm van de printplaat is rechthoekig en de beeldverhouding is 3:2 of 4:3. De componenten die zich aan de rand van de printplaat bevinden, zijn over het algemeen niet kleiner dan de rand van de printplaat

(2) Houd bij het plaatsen van het apparaat rekening met toekomstig solderen, niet te dicht;
(3) Neem de kerncomponent van elk functioneel circuit als middelpunt en leg eromheen. De componenten moeten gelijkmatig, netjes en compact op de printplaat worden geplaatst, de kabels en verbindingen tussen de componenten worden geminimaliseerd en verkort, en de ontkoppelcondensator moet zo dicht mogelijk bij het apparaat worden geplaatst
(4) Voor circuits die op hoge frequenties werken, moeten de verdeelde parameters tussen componenten in aanmerking worden genomen. Over het algemeen moet de schakeling zoveel mogelijk parallel worden geschakeld. Zo is het niet alleen mooi, maar ook makkelijk te plaatsen en te lassen, en makkelijk in serie te produceren.
(5) Regel de positie van elke functionele circuiteenheid volgens de circuitstroom, zodat de lay-out handig is voor signaalcirculatie en het signaal zo mogelijk in dezelfde richting wordt gehouden.
(6) Het eerste principe van de lay-out is om de bedradingssnelheid te garanderen, aandacht te besteden aan de aansluiting van de vliegende draden bij het verplaatsen van het apparaat en de apparaten met de verbindingsrelatie samen te voegen.
(7) Verklein het lusoppervlak zoveel mogelijk om de stralingsinterferentie van de schakelende voeding te onderdrukken.

4. De bedrading van de schakelende voeding bevat hoogfrequente signalen

Elke gedrukte lijn op de printplaat kan als antenne fungeren. De lengte en breedte van de gedrukte lijn zullen de impedantie en inductie beïnvloeden, waardoor de frequentierespons wordt beïnvloed. Zelfs gedrukte lijnen die gelijkstroomsignalen doorgeven, kunnen zich koppelen aan radiofrequentiesignalen van aangrenzende gedrukte lijnen en circuitproblemen veroorzaken (en zelfs opnieuw interferentiesignalen uitstralen). Daarom moeten alle gedrukte lijnen die wisselstroom doorgeven zo kort en breed mogelijk worden ontworpen, wat betekent dat alle componenten die op de gedrukte lijnen en andere hoogspanningslijnen zijn aangesloten zeer dichtbij moeten worden geplaatst. De lengte van de gedrukte lijn is evenredig met de inductantie en impedantie ervan, en de breedte is omgekeerd evenredig met de inductantie en impedantie van de gedrukte lijn. De lengte weerspiegelt de golflengte van de gedrukte lijnrespons. Hoe langer de lengte, hoe lager de frequentie waarmee de gedrukte lijn elektromagnetische golven kan verzenden en ontvangen, en hoe meer radiofrequentie-energie kan worden uitgestraald. Afhankelijk van de grootte van de stroom op de printplaat, probeer de breedte van de voedingslijn te vergroten om de lusweerstand te verminderen. Zorg er tegelijkertijd voor dat de richting van de stroomlijn en de aardlijn consistent is met de richting van de stroom, wat helpt het anti-geluidsvermogen te verbeteren. Aarding is de onderste tak van de vier stroomlussen van de schakelende voeding. Het speelt een zeer belangrijke rol als gemeenschappelijk referentiepunt voor het circuit. Het is een belangrijke methode om interferentie te beheersen. Daarom moet bij de lay-out zorgvuldig rekening worden gehouden met de plaatsing van de aarddraad. Het mengen van verschillende aardingen zal een onstabiele werking van de stroomvoorziening veroorzaken.

Bij het ontwerp van de aardedraad moet op de volgende punten worden gelet:

A. Kies op de juiste manier éénpuntsaarding. Over het algemeen zou het gemeenschappelijke uiteinde van de filtercondensator het enige verbindingspunt moeten zijn voor andere aardingspunten om te koppelen met de AC-aarde met hoge stroomsterkte. De aardingspunten van hetzelfde niveaucircuit moeten zo dicht mogelijk bij elkaar liggen, en de voedingsfiltercondensator van dit niveaucircuit moet ook worden aangesloten op het aardingspunt van dit niveau, vooral rekening houdend met het feit dat de stroom die in elk niveau terugkeert naar de aarde een deel van het circuit wordt veranderd, en de impedantie van de daadwerkelijke vloeiende lijn zal de verandering van het aardpotentiaal van elk deel van het circuit veroorzaken en interferentie introduceren. Bij deze schakelende voeding hebben de bedrading en de inductie tussen de apparaten weinig invloed, en de circulatiestroom gevormd door het aardingscircuit heeft een grotere invloed op de interferentie, dus wordt er gebruik gemaakt van éénpuntsaarding, dat wil zeggen de stroomlus van de stroomschakelaar (de aarddraden van verschillende apparaten zijn allemaal verbonden met de aardingspin, de aarddraden van verschillende componenten van de stroomlus van de uitgangsgelijkrichter zijn ook verbonden met de aardingspinnen van de overeenkomstige filtercondensatoren, zodat de voeding stabiel en niet gemakkelijk is om zichzelf te exciteren Als er geen enkel punt beschikbaar is, deel dan de aarde. Sluit twee diodes of een kleine weerstand aan, deze kan in feite worden aangesloten op een relatief geconcentreerd stuk koperfolie.

B. Maak de aarddraad zo veel mogelijk dikker. Als de aardingsdraad erg dun is, zal het aardpotentiaal veranderen als de stroom verandert, waardoor het timingsignaalniveau van de elektronische apparatuur onstabiel wordt en de anti-ruisprestaties zullen verslechteren. Zorg er daarom voor dat elke grote stroomaardterminal de gedrukte lijnen zo kort en breed mogelijk gebruikt, en maak de breedte van de stroom- en aardelijnen zoveel mogelijk breder. Het is beter dat de grondlijn breder is dan de stroomlijn. Hun relatie is: grondlijn>stroomlijn>signaallijn. Indien mogelijk, aardleiding. De breedte moet groter zijn dan 3 mm, en een koperlaag met een groot oppervlak kan ook als aarddraad worden gebruikt. Sluit de ongebruikte plaatsen op de printplaat aan als aardedraad. Bij het uitvoeren van globale bedrading moeten ook de volgende principes worden gevolgd:

(1) Bedradingsrichting: Vanuit het perspectief van het lasoppervlak moet de opstelling van de componenten zo consistent mogelijk zijn met het schema. De bedradingsrichting moet consistent zijn met de bedradingsrichting van het schakelschema, omdat tijdens het productieproces doorgaans verschillende parameters op het lasoppervlak vereist zijn. Daarom is het handig voor inspectie, foutopsporing en onderhoud tijdens de productie (Opmerking: het verwijst naar het uitgangspunt van het voldoen aan de circuitprestaties en de vereisten van de gehele machine-installatie en paneelindeling).

(2) Bij het ontwerpen van het bedradingsschema mag de bedrading niet zoveel mogelijk buigen, de lijnbreedte op de afgedrukte boog mag niet plotseling worden gewijzigd, de hoek van de draad moet ≥90 graden zijn en de lijnen moeten eenvoudig en duidelijk.

(3) Dwarscircuits zijn niet toegestaan ​​in de gedrukte schakeling. Voor de lijnen die elkaar kunnen kruisen, kun je ‘boren’ en ‘wikkelen’ gebruiken om ze op te lossen. Dat wil zeggen, laat een draad door de opening onder andere weerstanden, condensatoren en triodepinnen ‘boren’, of ‘wind’ vanaf het ene uiteinde van een draad die elkaar kan kruisen. In bijzondere omstandigheden, hoe complex de schakeling ook is, is het ook toegestaan ​​om het ontwerp te vereenvoudigen. Gebruik draden om te overbruggen om het kruiscircuitprobleem op te lossen. Omdat het enkelzijdige bord wordt gebruikt, bevinden de in-line componenten zich op het bovenoppervlak en bevinden de opbouwapparaten zich op het onderoppervlak. Daarom kunnen de in-line-apparaten tijdens het uitzetten overlappen met de op het oppervlak gemonteerde apparaten, maar overlap van de pads moet worden vermeden.

C. Ingangsaarde en uitgangsaarde Deze schakelende voeding is een laagspannings-DC-DC. Als je de uitgangsspanning wilt terugkoppelen naar de primaire van de transformator, moeten de circuits aan beide kanten een gemeenschappelijke referentie-aarde hebben, dus nadat je koper op de aardedraden aan beide kanten hebt gelegd, moeten ze met elkaar worden verbonden om een ​​gemeenschappelijke aarde te vormen. .

5. Controleer

Nadat het bedradingsontwerp is voltooid, is het noodzakelijk om zorgvuldig te controleren of het bedradingsontwerp voldoet aan de door de ontwerper gestelde regels, en tegelijkertijd is het ook noodzakelijk om te bevestigen of de vastgestelde regels voldoen aan de eisen van de printplaatproductie. proces. Controleer in het algemeen de lijn en lijn, lijn en componentpad, lijn. Of de afstanden van doorgaande gaten, componentpads en doorgaande gaten, doorgaande gaten en doorgaande gaten redelijk zijn en of ze voldoen aan de productievereisten. Of de breedte van de voedingslijn en de aardleiding geschikt is, en of er een plek is om de aardleiding op de printplaat te verbreden. Opmerking: Sommige fouten kunnen worden genegeerd. Een deel van de omtrek van sommige connectoren wordt bijvoorbeeld buiten het bordframe geplaatst en er zullen fouten optreden bij het controleren van de afstand; bovendien moet het koper elke keer dat de bedrading en via's worden gewijzigd, opnieuw worden gecoat.

6. Controleer opnieuw volgens de “PCB-checklist”

De inhoud omvat ontwerpregels, laagdefinities, lijndiktes, spatiëring, pads en via-instellingen. Het is ook belangrijk om de rationaliteit van de apparaatindeling, de bedrading van stroom- en aardnetwerken, de bedrading en afscherming van hogesnelheidskloknetwerken en de ontkoppeling, plaatsing en aansluiting van condensatoren, enz. te herzien.

7. de zaken die aandacht behoeven bij het ontwerpen en uitvoeren van Gerber-bestanden

A. De lagen die moeten worden uitgevoerd omvatten de bedradingslaag (onderste laag), zeefdruklaag (inclusief bovenste zeefdruk, onderste zeefdruk), soldeermasker (onderste soldeermasker), boorlaag (onderste laag) en een boorbestand (NCDrill )
B. Wanneer u de zeefdruklaag instelt, selecteer dan niet PartType, maar selecteer de bovenste laag (onderste laag) en Omtrek, Tekst, Lijn van de zeefdruklaag. Wanneer u de laag van elke laag instelt, selecteert u Bordomtrek. Wanneer u de zeefdruklaag instelt, selecteer dan niet PartType, maar selecteer Omtrek, Tekst, Lijn.d van de bovenste laag (onderste laag) en zeefdruklaag. Gebruik bij het genereren van boorbestanden de standaardinstellingen van PowerPCB en breng geen wijzigingen aan.