W projektowaniu zasilacza przełączającego, jeśli płytka PCB nie zostanie odpowiednio zaprojektowana, promieniuje zbyt dużą interferencją elektromagnetyczną. Projekt płyty PCB ze stabilnymi pracami zasilającymi podsumowuje teraz siedem sztuczek: poprzez analizę spraw wymagających uwagi na każdym etapie projekt płyty PCB można łatwo wykonać krok po kroku!

1. Proces projektowania od schematu do PCB

Ustal parametry komponentów -> Zasada wejściowa Lista netto -> Ustawienia parametrów projektu -> Układ ręczny -> Ręczne okablowanie -> Weryfikacja Projekt -> Recenzja -> Wyjście krzywki.

2. Ustawienie parametrów

Odległość między sąsiednimi przewodami musi być w stanie spełnić wymagania bezpieczeństwa elektrycznego, a aby ułatwić działanie i produkcję, odległość powinna być tak szeroka, jak to możliwe. Minimalne odstępy muszą być co najmniej odpowiednie dla tolerowanego napięcia. Gdy gęstość okablowania jest niska, odstępy linii sygnałowych można odpowiednio zwiększyć. W przypadku linii sygnałowych o dużej szczelinie między wysokim i niskim poziomem odstępy powinny być tak krótkie, jak to możliwe, a odstępy należy zwiększyć. Zasadniczo ustaw odstępy śladowe na większe niż 1 mm od krawędzi wewnętrznego otworu podkładki na krawędź drukowanej płyty, aby uniknąć defektów podkładki podczas przetwarzania. Gdy ślady podłączone do podkładek są cienkie, połączenie między podkładkami i śladami należy zaprojektować w kształt kropli. Zaletą tego jest to, że podkładki nie są łatwe do obierania, ale ślady i podkładki nie są łatwo odłączone.

3. Układ komponentu

Praktyka udowodniła, że ​​nawet jeśli schemat obwodu jest prawidłowo zaprojektowany, a drukowana płyta drukowana nie zostanie odpowiednio zaprojektowana, negatywnie wpłynie na niezawodność urządzeń elektronicznych. Na przykład, jeśli dwie cienkie równoległe linie drukowanej płyty są blisko siebie, spowoduje ona opóźnienie przebiegu sygnału i szum odbicia na końcu linii przesyłowej; Zakłócenia spowodowane niewłaściwym uwzględnieniem mocy i gruntu spowodują, że produkt poniesie spadki wydajności, dlatego przy projektowaniu płyt drukowanych obwodów należy zwrócić uwagę na właściwą metodę. Każdy zasilacz przełączający ma cztery prądowe pętle:

(1) Obwód prądu przemiennego przełącznika zasilania
(2) Obwód AC prostownika wyjściowego

(3) Bieżą pętla źródła sygnału wejściowego
(4) Pętla prądu obciążenia wyjściowego pętla wejściowa ładuje kondensator wejściowy przez przybliżony prąd DC. Kondensator filtra służy głównie jako szerokopasmowy magazyn energii; Podobnie kondensator filtra wyjściowego jest również używany do przechowywania energii o wysokiej częstotliwości z prostownika wyjściowego. Jednocześnie eliminowana jest energia DC obwodu obciążenia wyjściowego. Dlatego bardzo ważne są zaciski kondensatorów filtra wejściowego i wyjściowego. Pętle prądu wejściowego i wyjściowego powinny być podłączone tylko do zasilania odpowiednio z zacisków kondensatora filtra; Jeśli połączenie między pętlą wejściową/wyjściową a przełącznikiem zasilania/pętli prostownika nie może być podłączone do kondensatora, terminal jest bezpośrednio podłączony, a energia prądu przemiennego będzie promieniowana do środowiska przez kondensator filtra wejściowego lub wyjściowego. Pętla prądu przemiennego przełącznika zasilania i pętla prądu przemiennego prostownika zawierają prądy trapezoidalne o wysokiej amplitudzie. Prądy te mają wysokie składniki harmoniczne, a ich częstotliwość jest znacznie większa niż podstawowa częstotliwość przełącznika. Amplituda szczytowa może być nawet 5 -krotność ciągłej amplitudy prądu prądu wejściowego/wyjściowego. Czas przejścia wynosi zwykle około 50ns. Te dwie pętle są najbardziej podatne na zakłócenia elektromagnetyczne, więc te pętle prądu przemiennego muszą zostać ułożone przed innymi drukowanymi liniami w zasilaczu. Trzy główne elementy każdej pętli to kondensatory filtra, przełączniki zasilania lub prostowniki i induktory. Lub transformatory powinny być umieszczone obok siebie, a pozycje komponentów należy dostosować, aby obecna ścieżka między nimi była tak krótka, jak to możliwe.
Najlepszym sposobem ustalenia układu zasilacza przełączającego jest podobny do jego konstrukcji elektrycznej. Najlepszy proces projektowania jest następujący:

◆ Umieść transformator
◆ Pętla prądu przełącznika zasilania
◆ PROJEKT PRODUKCJA PROTYFIKACJA PROPORTY
◆ Obwód sterujący podłączony do obwodu zasilania prądu przemiennego
◆ Projektowanie prądu wejściowego pętla źródłowego i filtr wejściowy Projekt wyjściowy pętla i filtr wyjściowy według funkcjonalnej jednostki obwodu, podczas układania wszystkich elementów obwodu należy spełnić następujące zasady:

(1) Po pierwsze, rozważ rozmiar PCB. Gdy rozmiar PCB jest zbyt duży, linie wydrukowane będą długie, impedancja wzrośnie, zdolność przeciw szumu spadnie, a koszt wzrośnie; Jeśli rozmiar PCB jest zbyt mały, rozpraszanie ciepła nie będzie dobre, a sąsiednie linie będą łatwo zakłócone. Najlepszy kształt płyty drukowanej jest prostokątny, a współczynnik kształtu wynosi 3: 2 lub 4: 3. Komponenty znajdujące się na krawędzi płyty drukowanej są na ogół nie mniej niż na krawędzi płyty drukowanej

(2) podczas umieszczania urządzenia rozważ przyszłe lutowanie, niezbyt gęste;
(3) Weź podstawowy element każdego obwodu funkcjonalnego jako środek i połóż wokół niego. Komponenty powinny być równomiernie, starannie i kompaktowo ułożone na płytkę drukowaną, minimalizować i skrócić leady i połączenia między komponentami, a kondensator oddzielenia powinien być jak najbliżej urządzenia
(4) W przypadku obwodów działających na wysokich częstotliwościach należy wziąć pod uwagę parametry rozproszone między komponentami. Zasadniczo obwód powinien być ułożony równolegle w jak największym stopniu. W ten sposób jest nie tylko piękny, ale także łatwy w instalacji i spawaniu oraz łatwy w masowej produkcji.
(5) Ułóż pozycję każdego obwodu funkcjonalnego zgodnie z przepływem obwodu, tak aby układ był wygodny w krążeniu sygnału, a sygnał jest przechowywany w takim samym kierunku, jak to możliwe.
(6) Pierwszą zasadą układu jest zapewnienie stawki okablowania, zwrócenie uwagi na połączenie latających przewodów podczas przenoszenia urządzenia i umieszczenie urządzeń ze połączeniem połączenia.
(7) Zmniejsz obszar pętli w jak największym stopniu, aby stłumić zakłócenia promieniowania zasilania przełączającego.

4. Zasilacz przełączania okablowania zawiera sygnały o wysokiej częstotliwości

Każda drukowana linia na PCB może działać jako antena. Długość i szerokość linii drukowanej wpłyną na jej impedancję i indukcyjność, wpływając w ten sposób na odpowiedź częstotliwości. Nawet drukowane linie, które przechodzą sygnały DC, mogą łączyć się z sygnałami częstotliwości radiowej z sąsiednich drukowanych linii i powodować problemy z obwodami (a nawet ponownie promieniuj sygnałów zakłóceń). Dlatego wszystkie drukowane linie, które przechodzą prąd prądu przemiennego, powinny być tak krótkie i szerokie, jak to możliwe, co oznacza, że ​​wszystkie komponenty podłączone z drukowanymi liniami i innymi liniami energetycznymi muszą być umieszczone bardzo blisko. Długość linii drukowanej jest proporcjonalna do jej indukcyjności i impedancji, a szerokość jest odwrotnie proporcjonalna do indukcyjności i impedancji linii drukowanej. Długość odzwierciedla długość fali odpowiedzi linii drukowanej. Im dłuższa długość, tym niższa częstotliwość, przy której drukowana linia może wysyłać i odbierać fale elektromagnetyczne, i może promieniować większą energią częstotliwości radiowej. Zgodnie z wielkością prądu płytki drukowanej, spróbuj zwiększyć szerokość linii zasilania, aby zmniejszyć opór pętli. Jednocześnie dokonaj kierunku linii energetycznej i linii uziemienia zgodnej z kierunkiem prądu, który pomaga zwiększyć zdolność przeciw niewielkiej. Uziemienie to dolna gałąź czterech prądowych pętli zasilacza przełączającego. Odgrywa bardzo ważną rolę jako wspólny punkt odniesienia dla obwodu. Jest to ważna metoda kontroli zakłóceń. Dlatego umieszczenie drutu uziemiającego powinno być starannie rozważane w układzie. Mieszanie różnych uziemień spowoduje niestabilne działanie zasilania.

Następujące punkty należy zwrócić uwagę w projekcie drutu naziemnego:

A. Prawidłowo wybierz uziemienie jednopunktowe. Zasadniczo wspólny koniec kondensatora filtra powinien być jedynym punktem połączenia dla innych punktów uziemienia, aby połączyć się z gruntem prądu prądu przemiennego. Punkty uziemienia tego samego obwodu poziomu powinny być tak blisko, jak to możliwe, a kondensator filtra zasilacza tego obwodu poziomu powinien być również podłączony do punktu uziemienia tego poziomu, biorąc pod uwagę, że prąd powracający na ziemię w każdej części obwodu jest zmieniany, a impedancja faktycznej linii płynącej będzie spowodować zmianę potencjału uziemienia każdej części obwodu i wprowadzania interwencji. W tym zasilaczu przełączającym jego okablowanie i indukcyjność między urządzeniami mają niewielki wpływ, a prąd krążący utworzony przez obwód uziemienia ma większy wpływ na zakłócenia, więc użyto jednego punktu uziemienia, to znaczy pętla prądu przełącznika (przewody uziemiające kilku urządzeń są podłączone do uziemienia szpilki uziemienia, uziemiające przewody z kilku elementów prostownictwa prostownika. Aby zasilacz jest stabilny i nie jest łatwy do samodzielnego eksploatacji.

B. Zagęstnij przewód uziemienia tak bardzo, jak to możliwe. Jeśli drut uziemienia jest bardzo cienki, potencjał uziemienia zmieni się wraz ze zmianą prądu, co spowoduje niestabilność poziomu sygnału rozrządu sprzętu elektronicznego, a wydajność anty-nie-szumu pogorszy się. Dlatego upewnij się, że każdy duży bieżący terminal uziemiający używa linii wydrukowanych tak krótkich i jak najszerszych, i jak najwięcej poszerz szerokość linii mocy i uziemia. Lepiej jest, aby linia uziemienia była szersza niż linia zasilania. Ich związek to: linia uziemienia> linia sygnału> linia sygnału. Jeśli to możliwe, linia uziemienia szerokość powinna być większa niż 3 mm, a duża warstwa miedziana może być również używana jako drut uziemienia. Podłącz nieużywane miejsca na drukowanej płytce obwodu jako przewód uziemiający. Podczas wykonywania globalnego okablowania należy również przestrzegać następujących zasad:

(1) Kierunek okablowania: Z perspektywy powierzchni spawania układ komponentów powinien być jak najbardziej spójny z schematem schematycznym. Kierunek okablowania powinien być spójny z kierunkiem okablowania schematu obwodu, ponieważ podczas procesu produkcyjnego zwykle wymagane są różne parametry na powierzchni spawania. Dlatego jest wygodne do kontroli, debugowania i konserwacji w produkcji (uwaga: odnosi się do założenia spełnienia wydajności obwodu oraz wymagań instalacji całego maszyny i układu panelu).

(2) Podczas projektowania schematu okablowania okablowanie nie powinno się zginać tak bardzo, jak to możliwe, szerokość linii na wydrukowanym łuku nie powinna być nagle zmieniana, narożnik drutu powinien wynosić ≥90 stopni, a linie powinny być proste i czyste.

(3) Obwody krzyżowe nie są dozwolone w drukowanym obwodzie. W przypadku linii, które mogą się przekroczyć, możesz użyć „wiercenia” i „uzwojenia”, aby je rozwiązać. Oznacza to, że ołów „wierć” przez lukę pod innymi rezystorami, kondensatorami i pinami triodowymi lub „wiatrem” z jednego końca ołowiu, który może się przekroczyć. W szczególnych okolicznościach, jak złożony jest obwód, może on również uprościć projekt. Użyj przewodów, aby rozwiązać problem obwodu krzyżowego. Ponieważ jednostronna płyta jest przyjęta, komponenty w linii znajdują się na górnej powierzchni, a urządzenia montowane na powierzchni znajdują się na dolnej powierzchni. Dlatego urządzenia wewnętrzne mogą nakładać się na urządzenia montowane powierzchniowo podczas układu, ale należy unikać nakładania się podkładek.

C. Uziemienie wejściowe i wyjściowe Ta zasilanie przełączające jest DC-DC o niskim napięciu. Jeśli chcesz sprzężenie zwrotne napięcie wyjściowe z powrotem do pierwotnego transformatora, obwody po obu stronach powinny mieć wspólny uziemienie odniesienia, więc po położeniu miedzi na przewodach uziemienia po obu stronach należy je połączyć, tworząc wspólny uziemienie.

5. Sprawdź

Po zakończeniu projektu okablowania konieczne jest uważne sprawdzenie, czy projekt okablowania jest zgodny z regułami ustanowionymi przez projektanta, a jednocześnie konieczne jest potwierdzenie, czy ustalone zasady spełniają wymagania procesu produkcji płyty drukowanej. Zasadniczo sprawdź podkładkę linii i linii, linii i komponentów, linia, czy odległości od otworów, podkładek komponentów i otworów, przez otwory i otwory są rozsądne, a czy spełniają wymagania produkcyjne. Niezależnie od tego, czy szerokość linii zasilania i linii uziemienia jest odpowiednia i czy istnieje miejsce do poszerzenia linii uziemienia w PCB. Uwaga: Niektóre błędy można zignorować. Na przykład część zarysu niektórych złączy jest umieszczana poza ramką płyty, a błędy wystąpią podczas sprawdzania odstępu; Ponadto, za każdym razem, gdy okablowanie i przelotki są modyfikowane, miedź musi zostać ponownie pokryta.

6. Ponownie sprawdź zgodnie z „listy kontrolnej PCB”

Treść obejmuje reguły projektowania, definicje warstw, szerokości linii, odstępy, podkładki i ustawienia. Ważne jest również, aby przeglądać racjonalność układu urządzenia, okablowanie sieci zasilania i uziemienia, okablowanie i ochronę szybkich sieci zegarowych oraz rozmieszczenie i połączenie kondensatorów itp.

7. Kwestie wymagające uwagi w projektowaniu i wyświetlaniu plików Gerber

A. Warstwy, które muszą być wysyłane, obejmują warstwę okablowania (dolna warstwa), warstwę ekranu jedwabnego (w tym górny ekran jedwabny, dolny ekran jedwabny), maskę lutowniczą (dolna maska ​​lutowa), warstwę wiertniczą (warstwę dolną) oraz plik wiertniczy (NCDrill)
B. Podczas ustawienia warstwy ekranu jedwabnej nie wybieraj PartType, wybierz górną warstwę (dolną warstwę) i kontur, tekst, linek warstwy jedwabnej. Podczas ustawiania warstwy każdej warstwy wybierz kontur płyty. Podczas ustawienia warstwy ekranu jedwabnej nie wybieraj PartType, wybierz kontur, tekst, linię górnej warstwy (dolna warstwa) i jedwabnej warstwy ekranu. Podczas generowania plików wiercenia użyj domyślnych ustawień PowerPCB i nie wprowadzaj żadnych zmian.