Vid utformningen av strömförsörjningen, om kretskortskortet inte är korrekt utformat, kommer det att utstråla för mycket elektromagnetisk störning. Kretskortsdesignen med stabilt strömförsörjningsarbete sammanfattar nu de sju knepen: genom analys av de frågor som behöver uppmärksammas i varje steg, kan kretskortsdesignen enkelt göras steg för steg!
1. Designprocessen från schematisk till PCB
Upprätta komponentparametrar -> ingångsprincip nätlista -> designparameterinställningar -> manuell layout -> manuell kabeldragning -> verifiera design -> granska -> CAM-utgång.
2. Parameterinställning
Avståndet mellan intilliggande ledningar ska kunna uppfylla elsäkerhetskrav och för att underlätta drift och produktion bör avståndet vara så stort som möjligt. Det minsta avståndet måste vara minst lämpligt för den tolererade spänningen. När ledningstätheten är låg kan avståndet mellan signalledningarna ökas på lämpligt sätt. För signallinjer med stort gap mellan höga och låga nivåer bör avståndet vara så kort som möjligt och avståndet ökas. Ställ i allmänhet in spåravståndet till att vara större än 1 mm från kanten av det inre hålet i dynan till kanten av den tryckta kortet, för att undvika defekter i dynan under bearbetningen. När spåren som är anslutna till dynorna är tunna, bör anslutningen mellan dynorna och spåren utformas till en droppform. Fördelen med detta är att kuddarna inte är lätta att skala, men spåren och kuddarna är inte lätta att koppla bort.
3. Komponentlayout
Praxis har visat att även om kretsschemat är korrekt utformat och det tryckta kretskortet inte är korrekt utformat, kommer det att negativt påverka tillförlitligheten hos elektronisk utrustning. Till exempel, om två tunna parallella linjer på det tryckta kortet är nära varandra, kommer det att orsaka signalvågformsfördröjning och reflektionsbrus vid slutet av transmissionslinjen; störningar orsakade av felaktig hänsyn till ström och jord kommer att göra att produkten lider av prestandasänkningar, därför bör man vara uppmärksam på rätt metod vid design av kretskort. Varje strömförsörjning har fyra strömslingor:
(1) AC-krets för strömbrytare
(2) Utgångslikriktare AC-krets
(3) Ingångssignalkällans strömslinga
(4) Utgående belastningsströmslinga Ingångsslingan laddar ingångskondensatorn genom en ungefärlig likström. Filterkondensatorn fungerar huvudsakligen som en bredbandsenergilagring; på liknande sätt används utgångsfilterkondensatorn också för att lagra högfrekvent energi från utgångslikriktaren. Samtidigt elimineras likströmsenergin för utgångsbelastningskretsen. Därför är terminalerna på in- och utgångsfilterkondensatorerna mycket viktiga. Ingångs- och utgångsströmslingorna ska endast anslutas till strömförsörjningen från respektive filterkondensators terminaler; om anslutningen mellan in-/utgångsslingan och strömbrytaren/likriktarslingan inte kan anslutas till kondensatorn. Terminalen är direktansluten, och AC-energin kommer att strålas ut i omgivningen av ingångs- eller utgångsfilterkondensatorn. AC-slingan på strömbrytaren och AC-slingan på likriktaren innehåller trapetsformade strömmar med hög amplitud. Dessa strömmar har höga övertonskomponenter och deras frekvens är mycket högre än omkopplarens grundfrekvens. Toppamplituden kan vara så hög som 5 gånger den kontinuerliga in-/utgångslikströmsamplituden. Övergångstiden är vanligtvis ca 50ns. Dessa två slingor är mest utsatta för elektromagnetiska störningar, så dessa AC-slingor måste läggas ut före de andra utskrivna linjerna i strömförsörjningen. De tre huvudkomponenterna i varje slinga är filterkondensatorer, strömbrytare eller likriktare och induktorer. Eller så bör transformatorerna placeras bredvid varandra, och komponentpositionerna bör justeras för att göra strömvägen mellan dem så kort som möjligt.
Det bästa sättet att upprätta en strömförsörjningslayout liknar dess elektriska design. Den bästa designprocessen är som följer:
◆Placera transformatorn
◆ Designa strömslinga för strömbrytare
◆ Konstruktionsutgång likriktare strömslinga
◆ Styrkrets ansluten till AC-strömkrets
◆ Designa ingångsströmkällans slinga och ingångsfilter Designa utgångsbelastningsslingan och utgångsfiltret enligt kretsens funktionella enhet, när du lägger ut alla komponenter i kretsen bör följande principer uppfyllas:
(1) Tänk först på PCB-storleken. När PCB-storleken är för stor kommer de utskrivna linjerna att vara långa, impedansen kommer att öka, anti-brusförmågan kommer att minska och kostnaden kommer att öka; om PCB-storleken är för liten kommer värmeavledningen inte att vara bra och närliggande linjer kommer lätt att störas. Den bästa formen på kretskortet är rektangulärt och bildförhållandet är 3:2 eller 4:3. Komponenterna placerade vid kanten av kretskortet är i allmänhet inte mindre än kanten på kretskortet
(2) När du placerar enheten, överväg framtida lödning, inte för tät;
(3) Ta kärnkomponenten i varje funktionskrets som centrum och lägg ut runt den. Komponenterna ska vara jämnt, snyggt och kompakt placerade på kretskortet, minimera och förkorta ledningarna och anslutningarna mellan komponenterna, och frånkopplingskondensatorn ska vara så nära enheten som möjligt
(4) För kretsar som arbetar vid höga frekvenser måste de fördelade parametrarna mellan komponenter beaktas. Generellt bör kretsen anordnas parallellt så mycket som möjligt. På så sätt är det inte bara vackert, utan också lätt att installera och svetsa, och lätt att massproducera.
(5) Ordna positionen för varje funktionell kretsenhet enligt kretsflödet, så att layouten är bekväm för signalcirkulation och signalen hålls i samma riktning som möjligt.
(6) Den första principen för layouten är att säkerställa ledningshastigheten, var uppmärksam på anslutningen av de flygande ledningarna när du flyttar enheten och sätter ihop enheterna med anslutningsförhållandet.
(7) Minska slingområdet så mycket som möjligt för att undertrycka strålningsstörningen från strömförsörjningen.
4. strömförsörjningen innehåller högfrekventa signaler
Alla utskrivna rader på kretskortet kan fungera som en antenn. Längden och bredden på den utskrivna linjen kommer att påverka dess impedans och induktans, vilket påverkar frekvenssvaret. Även utskrivna linjer som passerar DC-signaler kan kopplas till radiofrekvenssignaler från intilliggande tryckta linjer och orsaka kretsproblem (och till och med utstråla störningssignaler igen). Därför bör alla utskrivna ledningar som passerar växelström utformas så att de är så korta och breda som möjligt, vilket innebär att alla komponenter som är anslutna till de utskrivna ledningarna och andra kraftledningar måste placeras väldigt nära. Längden på den tryckta linjen är proportionell mot dess induktans och impedans, och bredden är omvänt proportionell mot induktansen och impedansen för den tryckta linjen. Längden återspeglar våglängden för det utskrivna linjesvaret. Ju längre längd, desto lägre frekvens vid vilken den tryckta linjen kan skicka och ta emot elektromagnetiska vågor, och den kan utstråla mer radiofrekvensenergi. Beroende på storleken på kretskortets ström, försök att öka bredden på kraftledningen för att minska slingmotståndet. Gör samtidigt kraftledningens och jordledningens riktning överensstämmande med strömriktningen, vilket hjälper till att förbättra anti-brusförmågan. Jordning är den nedre grenen av de fyra strömslingorna i strömförsörjningen. Den spelar en mycket viktig roll som en gemensam referenspunkt för kretsen. Det är en viktig metod för att kontrollera störningar. Därför bör placeringen av jordledningen noggrant övervägas i layouten. Blandning av olika jordningar kommer att orsaka instabil drift av strömförsörjningen.
Följande punkter bör uppmärksammas i jordledningsdesignen:
A. Välj enpunktsjordning korrekt. I allmänhet bör den gemensamma änden av filterkondensatorn vara den enda anslutningspunkten för andra jordningspunkter att koppla till växelströmsjorden för hög ström. Jordningspunkterna för samma nivåkrets bör vara så nära som möjligt, och strömförsörjningsfilterkondensatorn för denna nivåkrets bör också vara ansluten till jordpunkten för denna nivå, främst med tanke på att strömmen som återgår till jorden i varje en del av kretsen ändras, och impedansen för den faktiska strömmande ledningen kommer att orsaka förändring av jordpotentialen för varje del av kretsen och introducera störningar. I denna omkopplande strömförsörjning har dess ledningar och induktansen mellan enheterna liten inverkan, och den cirkulerande strömmen som bildas av jordningskretsen har ett större inflytande på störningen, så en punktjordning används, det vill säga strömbrytarens strömslinga (jordledningarna för flera enheter är alla anslutna till jordstiftet, jordledningarna för flera komponenter i utgångslikriktarens strömslinga är också anslutna till jordstiften på motsvarande filterkondensatorer, så att strömförsörjningen är stabil och inte lätt att självexcitera När en enda punkt inte är tillgänglig, dela jord Anslut två dioder eller ett litet motstånd, det kan faktiskt kopplas till en relativt koncentrerad kopparfolie.
B. Förtjocka jordledningen så mycket som möjligt. Om jordledningen är mycket tunn kommer jordpotentialen att förändras med strömändringen, vilket kommer att göra att timingsignalnivån för den elektroniska utrustningen blir instabil och anti-brusprestandan försämras. Se därför till att varje stor ström jordterminal Använd utskrivna linjer så korta och så breda som möjligt, och bredda bredden på kraft- och jordledningarna så mycket som möjligt. Det är bättre att markledningen är bredare än kraftledningen. Deras förhållande är: jordledning>kraftledning>signalledning. Om möjligt, jordlinje. Bredden bör vara större än 3 mm, och ett kopparskikt med stor yta kan också användas som jordledning. Anslut de oanvända platserna på kretskortet som en jordledning. När du utför global kabeldragning måste följande principer också följas:
(1) Ledningsriktning: Ur svetsytans perspektiv bör komponenternas arrangemang vara så överensstämmande som möjligt med det schematiska diagrammet. Ledningsriktningen bör överensstämma med kopplingsriktningen för kretsschemat, eftersom olika parametrar vanligtvis krävs på svetsytan under produktionsprocessen. Därför är det bekvämt för inspektion, felsökning och underhåll i produktionen (Obs: Det hänvisar till premissen att uppfylla kretsprestanda och kraven för hela maskinens installation och panellayout).
(2) Vid utformningen av kopplingsschemat bör ledningarna inte böjas så mycket som möjligt, linjebredden på den tryckta bågen ska inte ändras plötsligt, hörnet på ledningen ska vara ≥90 grader, och linjerna ska vara enkla och rensa.
(3) Tvärkretsar är inte tillåtna i den tryckta kretsen. För de linjer som kan korsa kan du använda "borrning" och "lindning" för att lösa dem. Det vill säga låt en ledning "borra" genom gapet under andra motstånd, kondensatorer och triodstift, eller "linda" från ena änden av en ledning som kan korsa. Under speciella omständigheter, hur komplex kretsen är, är det också tillåtet att förenkla designen. Använd kablar för att överbrygga för att lösa korskretsproblemet. Eftersom den enkelsidiga kortet används, är in-line-komponenterna placerade på den övre ytan och ytmonteringsanordningarna är placerade på underytan. Därför kan in-line-enheterna överlappa med ytmonteringsenheterna under layouten, men överlappning av dynorna bör undvikas.
C. Ingångsjord och utgångsjord Denna switchade strömkälla är en lågspännings DC-DC. Om du vill återkoppla utgångsspänningen till transformatorns primära, bör kretsarna på båda sidor ha en gemensam referensjord, så efter att ha lagt koppar på jordledningarna på båda sidor, måste de kopplas ihop för att bilda en gemensam jord .
5. Kontrollera
Efter att ledningsdesignen är klar är det nödvändigt att noggrant kontrollera om ledningsdesignen överensstämmer med de regler som konfigurerats av konstruktören, och samtidigt är det också nödvändigt att bekräfta om de fastställda reglerna uppfyller kraven för trycktkortsproduktionen behandla. Kontrollera generellt linje och linje, linje och komponentdyna, linje Huruvida avstånden från genomgående hål, komponentdynor och genomgående hål, genomgående hål och genomgående hål är rimliga och om de uppfyller produktionskraven. Om kraftledningens och markledningens bredd är lämpliga, och om det finns en plats att bredda markledningen i kretskortet. Obs: Vissa fel kan ignoreras. Till exempel är en del av konturerna av vissa kontakter placerad utanför kortets ram, och fel kommer att uppstå när man kontrollerar avståndet; Dessutom måste kopparn beläggas om varje gång kablarna och viaerna modifieras.
6. Kontrollera igen enligt "PCB Checklista"
Innehållet inkluderar designregler, lagerdefinitioner, linjebredder, avstånd, pads och via-inställningar. Det är också viktigt att se över rationaliteten i enhetslayouten, ledningsdragningen av kraft- och jordnätverk, ledningar och skärmning av höghastighetsklocknät, och frånkoppling Placering och anslutning av kondensatorer, etc.
7. de frågor som kräver uppmärksamhet vid utformning och utmatning av Gerber-filer
a. De lager som behöver matas ut inkluderar ledningslager (bottenlager), silk screen lager (inklusive övre silk screen, botten silk screen), lödmask (bottenlod mask), borrlager (bottenlager) och en borrfil (NCDrill) )
b. När du ställer in silk screen-lagret, välj inte PartType, välj det översta lagret (nedre lagret) och Outline, Text, Linec för silk screen-lagret. När du ställer in Layer för varje lager, välj Board Outline. När du ställer in silk screen-lagret, välj inte PartType, välj Outline, Text, Line.d för det översta lagret (nedre lagret) och silk screen-lagret. När du genererar borrfiler, använd standardinställningarna för PowerPCB och gör inga ändringar.