Pri zasnovi stikalnega napajanja, če plošča PCB ni pravilno zasnovana, bo oddajala preveč elektromagnetnih motenj. Zasnova plošče tiskanega vezja s stabilnim delovanjem napajanja zdaj povzema sedem trikov: z analizo zadev, ki zahtevajo pozornost v vsakem koraku, je zasnovo plošče tiskanega vezja enostavno narediti korak za korakom!

1. Postopek načrtovanja od sheme do PCB

Vzpostavitev parametrov komponente -> vhodni princip netlist -> nastavitve parametrov načrtovanja -> ročna postavitev -> ročno ožičenje -> preverite načrt -> pregled -> izhod CAM.

2. Nastavitev parametrov

Razdalja med sosednjimi žicami mora ustrezati zahtevam glede električne varnosti, zaradi lažjega delovanja in proizvodnje pa mora biti razdalja čim širša. Najmanjši razmik mora biti vsaj primeren za tolerirano napetost. Ko je gostota ožičenja nizka, se lahko razmik signalnih vodov ustrezno poveča. Pri signalnih linijah z velikim razmikom med visokim in nizkim nivojem mora biti razmik čim krajši in povečati. Na splošno nastavite razmik sledi, ki bo večji od 1 mm od roba notranje luknje ploščice do roba tiskane plošče, da se izognete okvaram ploščice med obdelavo. Ko so sledi, povezane z blazinicami, tanke, mora biti povezava med blazinicami in sledi oblikovana v obliki kapljice. Prednost tega je, da blazinic ni enostavno odluščiti, vendar se sledi in blazinice ne odklopijo enostavno.

3. Postavitev komponent

Praksa je dokazala, da tudi če je shema vezja pravilno zasnovana in tiskano vezje ni pravilno zasnovano, bo to negativno vplivalo na zanesljivost elektronske opreme. Na primer, če sta dve tanki vzporedni črti tiskane plošče blizu skupaj, bo to povzročilo zakasnitev valovne oblike signala in odbojni šum na koncu prenosnega voda; motnje, ki jih povzroči nepravilno upoštevanje moči in ozemljitve, bodo povzročile zmanjšanje zmogljivosti izdelka, zato je treba pri načrtovanju tiskanih vezij paziti na pravilno metodo. Vsak stikalni napajalnik ima štiri tokovne zanke:

(1) AC vezje vklopnega stikala
(2) Izhodno vezje usmernika AC

(3) Tokovna zanka vira vhodnega signala
(4) Tokovna zanka izhodne obremenitve Vhodna zanka polni vhodni kondenzator s približnim enosmernim tokom. Filtrirni kondenzator služi predvsem kot širokopasovni hranilnik energije; podobno se kondenzator izhodnega filtra uporablja tudi za shranjevanje visokofrekvenčne energije iz izhodnega usmernika. Hkrati se izloči enosmerna energija izhodnega bremenskega tokokroga. Zato so sponke vhodnega in izhodnega filtrskega kondenzatorja zelo pomembne. Vhodna in izhodna tokovna zanka morata biti priključeni samo na napajanje s sponk filtrirnega kondenzatorja; če povezave med vhodno/izhodno zanko in stikalom za napajanje/usmerniško zanko ni mogoče povezati s kondenzatorjem. Priključek je neposredno povezan in izmenični tok bo oddajal v okolje kondenzator vhodnega ali izhodnega filtra. AC zanka vklopnega stikala in AC zanka usmernika vsebujeta trapezne tokove z visoko amplitudo. Ti tokovi imajo visoke harmonične komponente in njihova frekvenca je veliko večja od osnovne frekvence stikala. Najvišja amplituda je lahko kar 5-krat večja od amplitude neprekinjenega vhodnega/izhodnega enosmernega toka. Prehodni čas je običajno približno 50 ns. Ti dve zanki sta najbolj nagnjeni k elektromagnetnim motnjam, zato je treba te zanke AC položiti pred druge tiskane linije v napajalniku. Tri glavne komponente vsake zanke so filtrirni kondenzatorji, močnostna stikala ali usmerniki in induktorji. Ali pa je treba transformatorje postaviti enega poleg drugega, položaje komponent pa prilagoditi tako, da bo pot toka med njimi čim krajša.
Najboljši način za vzpostavitev razporeditve stikalnega napajanja je podoben njegovi električni zasnovi. Najboljši postopek oblikovanja je naslednji:

◆ Namestite transformator
◆ Oblikovanje tokovne zanke stikala za vklop
◆Tokovna zanka konstrukcijskega izhodnega usmernika
◆ Krmilno vezje, priključeno na AC napajalni tokokrog
◆ Načrtovanje zanke vhodnega tokovnega vira in vhodnega filtra Načrtovanje izhodne obremenitvene zanke in izhodnega filtra glede na funkcionalno enoto vezja, pri postavitvi vseh komponent vezja je treba upoštevati naslednja načela:

(1) Najprej razmislite o velikosti PCB. Ko je velikost tiskanega vezja prevelika, bodo natisnjene vrstice dolge, impedanca se bo povečala, zmožnost proti hrupu se bo zmanjšala in stroški se bodo povečali; če je velikost tiskanega vezja premajhna, odvajanje toplote ne bo dobro in sosednje linije bodo zlahka motene. Najboljša oblika vezja je pravokotna, razmerje stranic pa 3:2 ali 4:3. Komponente, ki se nahajajo na robu vezja, običajno niso nižje od roba vezja

(2) Pri nameščanju naprave upoštevajte prihodnje spajkanje, ne preveč gosto;
(3) Vzemite osrednjo komponento vsakega funkcionalnega vezja za središče in ga postavite okoli njega. Komponente morajo biti enakomerno, lepo in kompaktno razporejene na tiskanem vezju, zmanjšati in skrajšati vodnike in povezave med komponentami, ločilni kondenzator pa mora biti čim bližje napravi
(4) Pri tokokrogih, ki delujejo pri visokih frekvencah, je treba upoštevati porazdeljene parametre med komponentami. Na splošno mora biti tokokrog urejen čim bolj vzporedno. Na ta način ni le lep, ampak tudi enostaven za namestitev in varjenje ter enostaven za množično proizvodnjo.
(5) Uredite položaj vsake funkcionalne enote vezja glede na tok vezja, tako da je postavitev primerna za kroženje signala in da se signal ohrani v isti smeri, kolikor je to mogoče.
(6) Prvo načelo postavitve je zagotoviti hitrost ožičenja, bodite pozorni na povezavo letečih žic pri premikanju naprave in postavite naprave s povezovalnim razmerjem skupaj.
(7) Čim bolj zmanjšajte območje zanke, da preprečite motnje sevanja stikalnega napajanja.

4. stikalni napajalnik ožičenja vsebuje visokofrekvenčne signale

Vsaka natisnjena črta na tiskanem vezju lahko deluje kot antena. Dolžina in širina natisnjene črte vplivata na njeno impedanco in induktivnost, s čimer vplivata na frekvenčni odziv. Celo tiskane črte, ki prepuščajo enosmerne signale, se lahko povežejo z radiofrekvenčnimi signali iz sosednjih tiskanih linij in povzročijo težave z vezjem (in celo ponovno oddajajo signale motenj). Zato morajo biti vse tiskane linije, ki prepuščajo izmenični tok, oblikovane tako, da so čim krajše in širše, kar pomeni, da morajo biti vse komponente, povezane s tiskanimi linijami in drugimi električnimi vodi, nameščene zelo blizu. Dolžina tiskane črte je sorazmerna z njeno induktivnostjo in impedanco, širina pa obratno sorazmerna z induktivnostjo in impedanco tiskane črte. Dolžina odraža valovno dolžino odziva natisnjene črte. Večja kot je dolžina, nižja je frekvenca, pri kateri lahko tiskana črta pošilja in sprejema elektromagnetne valove in lahko seva več radiofrekvenčne energije. Glede na velikost toka tiskanega vezja poskusite povečati širino električnega voda, da zmanjšate upor zanke. Hkrati naj bo smer napajalnega in ozemljitvenega voda skladna s smerjo toka, kar pomaga izboljšati protihrupno sposobnost. Ozemljitev je spodnja veja štirih tokovnih zank stikalnega napajanja. Ima zelo pomembno vlogo kot skupna referenčna točka za vezje. Je pomembna metoda za nadzor motenj. Zato je treba pri postavitvi natančno pretehtati postavitev ozemljitvene žice. Mešanje različnih ozemljitev bo povzročilo nestabilno delovanje napajanja.

Pri načrtovanju ozemljitvene žice je treba posvetiti pozornost naslednjim točkam:

A. Pravilno izberite enotočkovno ozemljitev. Na splošno mora biti skupni konec kondenzatorja filtra edina povezovalna točka za druge ozemljitvene točke, ki se povežejo z ozemljitvijo AC visokega toka. Ozemljitvene točke istega nivojskega tokokroga morajo biti čim bližje, kondenzator napajalnega filtra tega nivojskega tokokroga mora biti prav tako povezan z ozemljitveno točko tega nivoja, predvsem ob upoštevanju, da se tok, ki se vrača v zemljo v vsakem del tokokroga se spremeni, impedanca dejanskega tekočega voda pa bo povzročila spremembo ozemljitvenega potenciala vsakega dela tokokroga in povzročila motnje. Pri tem preklopnem napajalniku imata ožičenje in induktivnost med napravami majhen vpliv, krožni tok, ki ga tvori ozemljitveno vezje, pa ima večji vpliv na motnje, zato se uporablja enotočkovna ozemljitev, to je tokovna zanka stikala za vklop. (ozemljitvene žice več naprav so vse povezane z ozemljitvenim zatičem, ozemljitvene žice več komponent tokovne zanke izhodnega usmernika so povezane tudi z ozemljitvenimi zatiči ustreznih filtrskih kondenzatorjev, tako da je napajanje stabilno in ni preprosto za samovzbujanje Ko ena točka ni na voljo, delite ozemljitev Povežite dve diodi ali majhen upor, pravzaprav ga lahko povežete z relativno koncentriranim kosom bakrene folije.

B. Čim bolj odebelite ozemljitveno žico. Če je ozemljitvena žica zelo tanka, se bo ozemljitveni potencial spremenil s spremembo toka, kar bo povzročilo nestabilnost časovnega signala elektronske opreme in poslabšalo se bo protišumno delovanje. Zato zagotovite, da vsaka ozemljitvena sponka z velikim tokom. Uporabite natisnjene črte čim krajše in čim širše ter čim bolj razširite širino napajalnih in ozemljitvenih vodov. Bolje je, da je talni vod širši od daljnovoda. Njihovo razmerje je: zemeljski vod> daljnovod> signalni vod. Če je mogoče, mora biti ozemljitvena napeljava večja od 3 mm, kot ozemljitvena žica pa se lahko uporabi tudi bakrena plast z veliko površino. Povežite neuporabljena mesta na tiskanem vezju kot ozemljitveno žico. Pri izvajanju globalnega ožičenja je treba upoštevati tudi naslednja načela:

(1) Smer ožičenja: z vidika varilne površine mora biti razporeditev komponent čim bolj skladna s shematskim diagramom. Smer ožičenja mora biti skladna s smerjo ožičenja na diagramu vezja, ker so med proizvodnim procesom običajno potrebni različni parametri na varilni površini. Zato je primeren za pregledovanje, odpravljanje napak in vzdrževanje v proizvodnji (Opomba: Nanaša se na predpostavko izpolnjevanja zmogljivosti vezja in zahtev celotne namestitve stroja in postavitve plošče).

(2) Pri načrtovanju diagrama ožičenja se ožičenje ne sme čim bolj upogniti, širina črte na natisnjenem loku se ne sme nenadoma spremeniti, vogal žice mora biti ≥90 stopinj, črte pa morajo biti preproste in jasno.

(3) Navzkrižna vezja v tiskanem vezju niso dovoljena. Za črte, ki se lahko križajo, lahko za rešitev uporabite "vrtanje" in "navijanje". To pomeni, da pustite, da vodnik "vrta" skozi režo pod drugimi upori, kondenzatorji in triodnimi zatiči ali da se "navija" z enega konca kabla, ki se lahko križa. V posebnih okoliščinah, kako zapleteno je vezje, je dovoljeno tudi poenostaviti zasnovo. Uporabite žice za premostitev, da rešite problem križnega tokokroga. Ker je sprejeta enostranska plošča, so linijske komponente nameščene na zgornji površini, naprave za površinsko montažo pa na spodnji površini. Zato se lahko linijske naprave med postavitvijo prekrivajo z napravami za površinsko montažo, vendar se je treba izogibati prekrivanju ploščic.

C. Vhodna ozemljitev in izhodna ozemljitev Ta stikalni napajalnik je nizkonapetostni DC-DC. Če želite vrniti izhodno napetost nazaj na primarni transformator, morajo imeti vezja na obeh straneh skupno referenčno ozemljitev, tako da po polaganju bakra na ozemljitvene žice na obeh straneh morajo biti povezani skupaj, da tvorijo skupno ozemljitev .

5. Preverite

Po končanem načrtovanju ožičenja je treba skrbno preveriti, ali načrtovanje ožičenja ustreza pravilom, ki jih je določil projektant, hkrati pa je treba tudi potrditi, ali postavljena pravila ustrezajo zahtevam proizvodnje tiskanih plošč. postopek. Na splošno preverite linijo in linijo, linijo in sestavno blazinico, linijo, ali so razdalje od skoznjih lukenj, sestavnih blazinic in skoznjih lukenj, skozi luknje in skozi luknje razumne in ali izpolnjujejo proizvodne zahteve. Ali sta širina napajalnega in ozemljitvenega voda primerna in ali obstaja prostor za razširitev ozemljitvenega voda v PCB. Opomba: nekatere napake lahko prezrete. Na primer, del obrisa nekaterih konektorjev je postavljen zunaj okvirja plošče in pri preverjanju razmika se bodo pojavile napake; poleg tega je treba vsakič, ko se spremeni ožičenje in prehodi, baker ponovno premazati.

6. Ponovno preverite v skladu s "kontrolnim seznamom PCB"

Vsebina vključuje pravila oblikovanja, definicije plasti, širine črt, razmike, blazinice in nastavitve prehodov. Prav tako je pomembno pregledati racionalnost postavitve naprave, ožičenje napajalnih in ozemljitvenih omrežij, ožičenje in zaščito omrežij z visoko hitrostjo ure ter ločevanje, postavitev in povezavo kondenzatorjev itd.

7. zadeve, ki zahtevajo pozornost pri oblikovanju in izpisu datotek Gerber

a. Plasti, ki jih je treba izpisati, vključujejo plast ožičenja (spodnja plast), plast sitotiska (vključno z zgornjim sitotiskom, spodnjim sitotiskom), spajkalno masko (spodnja spajkalna maska), plast za vrtanje (spodnja plast) in datoteko za vrtanje (NCDrill )
b. Ko nastavljate sloj Silk screen, ne izberite PartType, izberite zgornjo plast (spodnji sloj) in Outline, Text, Linec sloja silk screen. Pri nastavljanju sloja vsakega sloja izberite Oris plošče. Ko nastavljate plast svilenega tiska, ne izberite Select PartType, izberite Outline, Text, Line.d zgornje plasti (spodnje plasti) in sloja sitotisk. Pri ustvarjanju datotek za vrtanje uporabite privzete nastavitve PowerPCB in ne spreminjajte.