În proiectarea sursei de alimentare cu comutare, dacă placa PCB nu este proiectată corespunzător, va radia prea multe interferențe electromagnetice. Designul plăcii PCB cu alimentare stabilă rezumă acum cele șapte trucuri: prin analiza problemelor care necesită atenție în fiecare pas, proiectarea plăcii PCB poate fi realizată cu ușurință pas cu pas!

1. Procesul de proiectare de la schematic la PCB

Stabiliți parametrii componente -> principiul de intrare netlist -> setări parametri de proiectare -> aspect manual -> cablare manuală -> verificați design -> revizuire -> ieșire CAM.

2. Setarea parametrilor

Distanța dintre firele adiacente trebuie să poată îndeplini cerințele de siguranță electrică, iar pentru a facilita funcționarea și producția, distanța ar trebui să fie cât mai mare posibil. Distanța minimă trebuie să fie cel puțin adecvată pentru tensiunea tolerată. Când densitatea cablajului este scăzută, distanța dintre liniile de semnal poate fi mărită în mod corespunzător. Pentru liniile de semnal cu un decalaj mare între nivelurile ridicate și cele scăzute, distanța trebuie să fie cât mai scurtă posibil, iar distanța trebuie mărită. În general, setați distanța dintre urme să fie mai mare de 1 mm de la marginea găurii interioare a tamponului până la marginea plăcii imprimate, astfel încât să evitați defectele tamponului în timpul procesării. Când urmele conectate la tampoane sunt subțiri, conexiunea dintre tampoane și urme ar trebui să fie proiectată într-o formă de picătură. Avantajul acestui lucru este că tampoanele nu sunt ușor de decojit, dar urmele și tampoanele nu sunt ușor de deconectat.

3. Aspectul componentelor

Practica a dovedit că, chiar dacă schema circuitului este proiectată corect și placa de circuit imprimat nu este proiectată corespunzător, aceasta va afecta negativ fiabilitatea echipamentelor electronice. De exemplu, dacă două linii paralele subțiri ale plăcii imprimate sunt apropiate, va cauza întârziere a formei de undă a semnalului și zgomot de reflexie la sfârșitul liniei de transmisie; interferența cauzată de luarea în considerare necorespunzătoare a puterii și a pământului va face ca produsul să sufere scăderi de performanță, prin urmare, atunci când proiectați plăci de circuite imprimate, trebuie acordată atenție metodei corecte. Fiecare sursă de alimentare comutată are patru bucle de curent:

(1) Circuitul AC al comutatorului de alimentare
(2) Circuitul AC redresor de ieșire

(3) Bucla de curent a sursei semnalului de intrare
(4) Bucla de curent de sarcină de ieșire Bucla de intrare încarcă condensatorul de intrare printr-un curent DC aproximativ. Condensatorul de filtru servește în principal ca stocare de energie în bandă largă; în mod similar, condensatorul filtrului de ieșire este, de asemenea, utilizat pentru a stoca energie de înaltă frecvență de la redresorul de ieșire. În același timp, energia DC a circuitului de sarcină de ieșire este eliminată. Prin urmare, bornele condensatoarelor filtrului de intrare și de ieșire sunt foarte importante. Buclele de curent de intrare și de ieșire trebuie conectate numai la sursa de alimentare de la bornele condensatorului de filtru, respectiv; dacă conexiunea dintre bucla de intrare/ieșire și bucla comutatorului de alimentare/redresoare nu poate fi conectată la condensator Terminalul este conectat direct, iar energia AC va fi radiată în mediu de către condensatorul filtrului de intrare sau de ieșire. Bucla AC a comutatorului de alimentare și bucla AC a redresorului conțin curenți trapezoidali de mare amplitudine. Acești curenți au componente armonice ridicate și frecvența lor este mult mai mare decât frecvența fundamentală a comutatorului. Amplitudinea de vârf poate fi de 5 ori mai mare decât amplitudinea curentului continuu de intrare/ieșire continuu. Timpul de tranziție este de obicei de aproximativ 50 ns. Aceste două bucle sunt cele mai predispuse la interferențe electromagnetice, astfel încât aceste bucle de curent alternativ trebuie să fie așezate înaintea celorlalte linii imprimate din sursa de alimentare. Cele trei componente principale ale fiecărei bucle sunt condensatoare de filtru, întrerupătoare de alimentare sau redresoare și inductori. Sau transformatoarele ar trebui să fie plasate unul lângă celălalt, iar pozițiile componentelor ar trebui ajustate pentru a face calea curentului dintre ele cât mai scurtă posibil.
Cel mai bun mod de a stabili un aspect al sursei de alimentare comutatoare este similar cu designul electric al acesteia. Cel mai bun proces de proiectare este următorul:

◆Puneți transformatorul
◆ Proiectați bucla de curent a comutatorului de alimentare
◆ Proiectare bucla de curent redresor de ieșire
◆Circuit de control conectat la circuitul de alimentare CA
◆ Proiectați bucla sursă de curent de intrare și filtrul de intrare Proiectați bucla de sarcină de ieșire și filtrul de ieșire în funcție de unitatea funcțională a circuitului, atunci când așezați toate componentele circuitului, trebuie îndeplinite următoarele principii:

(1) În primul rând, luați în considerare dimensiunea PCB. Când dimensiunea PCB este prea mare, liniile imprimate vor fi lungi, impedanța va crește, capacitatea anti-zgomot va scădea și costul va crește; dacă dimensiunea PCB este prea mică, disiparea căldurii nu va fi bună, iar liniile adiacente vor fi ușor deranjate. Cea mai bună formă a plăcii de circuit este dreptunghiulară, iar raportul de aspect este 3:2 sau 4:3. Componentele situate la marginea plăcii de circuite nu sunt în general mai mici decât marginea plăcii de circuite

(2) Când amplasați dispozitivul, luați în considerare lipirea viitoare, nu prea densă;
(3) Luați componenta de bază a fiecărui circuit funcțional ca centru și așezați-o în jurul acesteia. Componentele trebuie să fie aranjate uniform, ordonat și compact pe PCB, să minimizeze și să scurteze cablurile și conexiunile dintre componente, iar condensatorul de decuplare ar trebui să fie cât mai aproape de dispozitiv.
(4) Pentru circuitele care funcționează la frecvențe înalte, trebuie luați în considerare parametrii repartizați între componente. În general, circuitul trebuie aranjat în paralel cât mai mult posibil. În acest fel, este nu numai frumos, ci și ușor de instalat și sudat și ușor de produs în masă.
(5) Aranjați poziția fiecărei unități de circuit funcțional în funcție de fluxul circuitului, astfel încât aspectul să fie convenabil pentru circulația semnalului, iar semnalul să fie menținut în aceeași direcție posibil.
(6) Primul principiu al aspectului este de a asigura rata de cablare, de a acorda atenție conexiunii firelor zburătoare atunci când mutați dispozitivul și de a pune împreună dispozitivele cu relația de conectare.
(7) Reduceți zona buclei cât mai mult posibil pentru a suprima interferența de radiație a sursei de alimentare în comutație.

4. sursa de alimentare cu comutare a cablajului conține semnale de înaltă frecvență

Orice linie imprimată pe PCB poate acționa ca o antenă. Lungimea și lățimea liniei imprimate vor afecta impedanța și inductanța acesteia, afectând astfel răspunsul în frecvență. Chiar și liniile tipărite care trec semnale DC se pot cupla la semnale de frecvență radio de la liniile imprimate adiacente și pot cauza probleme de circuit (și chiar radia din nou semnale de interferență). Prin urmare, toate liniile imprimate care trec curent alternativ ar trebui proiectate astfel încât să fie cât mai scurte și late posibil, ceea ce înseamnă că toate componentele conectate la liniile imprimate și la alte linii electrice trebuie plasate foarte aproape. Lungimea liniei imprimate este proporțională cu inductanța și impedanța acesteia, iar lățimea este invers proporțională cu inductanța și impedanța liniei imprimate. Lungimea reflectă lungimea de undă a răspunsului liniei imprimate. Cu cât lungimea este mai mare, cu atât este mai mică frecvența la care linia imprimată poate trimite și primi unde electromagnetice și poate radia mai multă energie de radiofrecvență. În funcție de dimensiunea curentului plăcii de circuit imprimat, încercați să măriți lățimea liniei de alimentare pentru a reduce rezistența buclei. În același timp, faceți direcția liniei de alimentare și a liniei de masă în concordanță cu direcția curentului, ceea ce ajută la îmbunătățirea capacității anti-zgomot. Împământarea este ramura inferioară a celor patru bucle de curent ale sursei de alimentare comutatoare. Joacă un rol foarte important ca punct de referință comun pentru circuit. Este o metodă importantă de a controla interferența. Prin urmare, amplasarea firului de împământare trebuie luată în considerare cu atenție în aspect. Amestecarea diferitelor împământări va provoca o funcționare instabilă a sursei de alimentare.

Următoarele puncte trebuie acordate atenție în proiectarea firului de împământare:

A. Alegeți corect împământarea într-un singur punct. În general, capătul comun al condensatorului de filtru ar trebui să fie singurul punct de conectare pentru alte puncte de împământare care să se cupleze la împământarea AC de curent ridicat. Punctele de împământare ale aceluiași circuit de nivel ar trebui să fie cât mai aproape posibil, iar condensatorul de filtru de alimentare al acestui circuit de nivel ar trebui, de asemenea, să fie conectat la punctul de împământare al acestui nivel, având în vedere în principal că curentul care revine la pământ în fiecare o parte a circuitului este schimbată, iar impedanța liniei de curgere reală va provoca modificarea potențialului de masă al fiecărei părți a circuitului și va introduce interferențe. În această sursă de alimentare cu comutație, cablajul și inductanța dintre dispozitive au o influență redusă, iar curentul de circulație format de circuitul de împământare are o influență mai mare asupra interferenței, deci se utilizează un punct de împământare, adică bucla de curent a comutatorului de alimentare. (Firurile de împământare ale mai multor dispozitive sunt toate conectate la pinul de împământare, firele de împământare ale mai multor componente ale buclei de curent redresorului de ieșire sunt, de asemenea, conectate la pinii de împământare ai condensatorilor de filtru corespunzători, astfel încât sursa de alimentare să fie stabilă și să nu fie ușoară pentru a se autoexcita Când un singur punct nu este disponibil, împărțiți pământul. Conectați două diode sau un rezistor mic, de fapt, acesta poate fi conectat la o bucată de folie de cupru relativ concentrată.

B. Îngroșați firul de împământare cât mai mult posibil. Dacă firul de împământare este foarte subțire, potențialul de împământare se va modifica odată cu schimbarea curentului, ceea ce va face ca nivelul semnalului de sincronizare al echipamentului electronic să fie instabil, iar performanța anti-zgomot se va deteriora. Prin urmare, asigurați-vă că fiecare terminal de masă curent mare Folosește linii imprimate cât mai scurte și cât mai largi posibil și lărgiți cât mai mult lățimea liniilor de alimentare și de masă. Este mai bine ca linia de sol să fie mai largă decât linia electrică. Relația lor este: linie de sol>linie electrică>linie de semnal. Dacă este posibil, linia de masă Lățimea ar trebui să fie mai mare de 3 mm, iar un strat de cupru cu suprafață mare poate fi folosit și ca fir de împământare. Conectați locurile neutilizate de pe placa de circuit imprimat ca un fir de împământare. Atunci când se efectuează cablarea globală, trebuie respectate și următoarele principii:

(1) Direcția cablajului: Din perspectiva suprafeței de sudare, aranjarea componentelor trebuie să fie cât mai consistentă cu schema schematică. Direcția cablajului ar trebui să fie în concordanță cu direcția cablajului din schema circuitului, deoarece de obicei sunt necesari diferiți parametri pe suprafața de sudare în timpul procesului de producție. Prin urmare, este convenabil pentru inspecție, depanare și întreținere în producție (Notă: se referă la premisa îndeplinirii performanței circuitului și a cerințelor întregii instalații ale mașinii și aspectului panoului).

(2) La proiectarea diagramei de cablare, cablajul nu trebuie să se îndoaie cât mai mult posibil, lățimea liniei pe arcul imprimat nu trebuie schimbată brusc, colțul firului ar trebui să fie ≥90 de grade, iar liniile trebuie să fie simple și clar.

(3) Circuitele încrucișate nu sunt permise în circuitul imprimat. Pentru liniile care se pot traversa, puteți folosi „găurire” și „înfășurare” pentru a le rezolva. Adică, lăsați un cablu „găurit” prin golul de sub alte rezistențe, condensatori și pini de triodă sau „vânt” de la un capăt al unui cablu care se poate traversa. În circumstanțe speciale, cât de complex este circuitul, este permisă și simplificarea designului. Utilizați fire pentru a pune punte pentru a rezolva problema circuitelor transversale. Deoarece placa cu o singură față este adoptată, componentele în linie sunt situate pe suprafața superioară, iar dispozitivele de montare pe suprafață sunt situate pe suprafața inferioară. Prin urmare, dispozitivele în linie se pot suprapune cu dispozitivele de montare pe suprafață în timpul amenajării, dar suprapunerea plăcuțelor trebuie evitată.

C. Masă de intrare și masă de ieșire Această sursă de alimentare comutată este o tensiune DC-DC de joasă tensiune. Dacă doriți să transmiteți tensiunea de ieșire înapoi la primarul transformatorului, circuitele de pe ambele părți ar trebui să aibă o masă de referință comună, astfel încât după așezarea de cupru pe firele de împământare pe ambele părți, acestea trebuie conectate împreună pentru a forma o masă comună. .

5. Verificați

După finalizarea proiectării cablajului, este necesar să se verifice cu atenție dacă proiectul cablajului este conform cu regulile stabilite de proiectant și, în același timp, este necesar să se confirme dacă regulile stabilite îndeplinesc cerințele producției de plăci imprimate. proces. În general, verificați linia și linia, linia și placa de componentă, linia Dacă distanțele de la găurile de trecere, plăcuțele componente și găurile de trecere, găurile de trecere și găurile de trecere sunt rezonabile și dacă îndeplinesc cerințele de producție. Dacă lățimea liniei de alimentare și a liniei de sol sunt adecvate și dacă există un loc pentru a lărgi linia de sol în PCB. Notă: Unele erori pot fi ignorate. De exemplu, o parte din conturul unor conectori este plasată în afara cadrului plăcii și vor apărea erori la verificarea distanței; în plus, de fiecare dată când se modifică cablajul și canalele, cuprul trebuie reacoperit.

6. Verificați din nou conform „Listei de verificare PCB”

Conținutul include reguli de proiectare, definiții de straturi, lățimi de linii, spațiere, pad-uri și setări prin intermediul. De asemenea, este important să se revizuiască raționalitatea aspectului dispozitivului, cablarea rețelelor de alimentare și de masă, cablarea și ecranarea rețelelor de ceas de mare viteză și decuplarea Plasarea și conectarea condensatoarelor etc.

7. aspectele care necesită atenție în proiectarea și ieșirea fișierelor Gerber

o. Straturile care trebuie ieșite includ stratul de cablare (stratul de jos), stratul de matase (inclusiv ecranul de mătase de sus, ecranul de mătase de jos), masca de lipit (mască de lipit inferioară), stratul de foraj (stratul de jos) și un fișier de foraj (NCDrill). )
b. Când setați stratul Silk screen, nu selectați PartType, selectați stratul superior (stratul inferior) și Outline, Text, Linec al stratului silk screen. Când setați stratul fiecărui strat, selectați Contur bord. Când setați stratul de matase, nu selectați PartType, selectați Outline, Text, Line.d din stratul superior (stratul inferior) și stratul de matase. Când generați fișiere de foraj, utilizați setările implicite ale PowerPCB și nu faceți nicio modificare.