Sa disenyo ng switching power supply, kung ang PCB board ay hindi idinisenyo nang maayos, ito ay magpapalabas ng masyadong maraming electromagnetic interference. Ang disenyo ng PCB board na may stable na power supply work ay nagbubuod na ngayon ng pitong trick: sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga bagay na nangangailangan ng pansin sa bawat hakbang, ang disenyo ng PCB board ay madaling magawa nang hakbang-hakbang!

1. Ang proseso ng disenyo mula sa eskematiko hanggang sa PCB

Magtatag ng mga parameter ng bahagi -> netlist ng prinsipyo ng input -> mga setting ng parameter ng disenyo -> manu-manong layout -> manu-manong mga kable -> i-verify ang disenyo -> pagsusuri -> CAM output.

2. Setting ng parameter

Ang distansya sa pagitan ng mga katabing wire ay dapat na matugunan ang mga kinakailangan sa kaligtasan ng elektrikal, at upang mapadali ang operasyon at produksyon, ang distansya ay dapat na kasing lapad hangga't maaari. Ang pinakamababang espasyo ay dapat na hindi bababa sa angkop para sa boltahe na pinahihintulutan. Kapag ang density ng mga kable ay mababa, ang espasyo ng mga linya ng signal ay maaaring angkop na tumaas. Para sa mga linya ng signal na may malaking agwat sa pagitan ng mataas at mababang antas, ang espasyo ay dapat na kasing-ikli hangga't maaari at ang espasyo ay dapat na tumaas. Sa pangkalahatan, Itakda ang trace spacing na mas malaki sa 1mm mula sa gilid ng panloob na butas ng pad hanggang sa gilid ng naka-print na board, upang maiwasan ang mga depekto ng pad sa panahon ng pagproseso. Kapag ang mga bakas na konektado sa mga pad ay manipis, ang koneksyon sa pagitan ng mga pad at mga bakas ay dapat na idinisenyo sa isang drop na hugis. Ang bentahe nito ay ang mga pad ay hindi madaling balatan, ngunit ang mga bakas at ang mga pad ay hindi madaling matanggal.

3. Layout ng bahagi

Napatunayan ng pagsasanay na kahit na ang circuit schematic ay idinisenyo nang tama at ang naka-print na circuit board ay hindi idinisenyo nang maayos, ito ay makakaapekto sa pagiging maaasahan ng mga elektronikong kagamitan. Halimbawa, kung magkadikit ang dalawang manipis na magkatulad na linya ng naka-print na board, magdudulot ito ng pagkaantala ng waveform ng signal at ingay ng pagmuni-muni sa dulo ng linya ng transmission; Ang interference na dulot ng hindi wastong pagsasaalang-alang sa kapangyarihan at lupa ay magiging sanhi ng pagbaba ng pagganap ng produkto, samakatuwid, kapag nagdidisenyo ng mga naka-print na circuit board, dapat bigyang pansin ang tamang pamamaraan. Ang bawat switching power supply ay may apat na kasalukuyang mga loop:

(1) AC circuit ng power switch
(2) Output rectifier AC circuit

(3) Kasalukuyang loop ng input signal source
(4) Output load current loop Sinisingil ng input loop ang input capacitor sa pamamagitan ng tinatayang DC current. Ang filter capacitor ay pangunahing nagsisilbing broadband energy storage; katulad din, ang output filter capacitor ay ginagamit din upang mag-imbak ng mataas na dalas ng enerhiya mula sa output rectifier. Kasabay nito, ang DC na enerhiya ng output load circuit ay inalis. Samakatuwid, ang mga terminal ng input at output filter capacitors ay napakahalaga. Ang input at output kasalukuyang mga loop ay dapat lamang na konektado sa power supply mula sa mga terminal ng filter capacitor ayon sa pagkakabanggit; kung ang koneksyon sa pagitan ng input/output loop at ang power switch/rectifier loop ay hindi maaaring konektado sa capacitor Ang terminal ay direktang konektado, at ang AC energy ay ipapalabas sa kapaligiran ng input o output filter capacitor. Ang AC loop ng power switch at ang AC loop ng rectifier ay naglalaman ng high-amplitude trapezoidal currents. Ang mga agos na ito ay may mataas na harmonic na bahagi at ang dalas ng mga ito ay mas malaki kaysa sa pangunahing dalas ng switch. Ang peak amplitude ay maaaring kasing taas ng 5 beses ang tuloy-tuloy na input/output DC current amplitude. Ang oras ng paglipat ay karaniwang Mga 50ns. Ang dalawang loop na ito ay pinaka-prone sa electromagnetic interference, kaya ang mga AC loop na ito ay dapat na inilatag bago ang iba pang mga naka-print na linya sa power supply. Ang tatlong pangunahing bahagi ng bawat loop ay mga filter capacitor, power switch o rectifier, at inductors. O ang mga transformer ay dapat na ilagay sa tabi ng isa't isa, at ang mga posisyon ng bahagi ay dapat ayusin upang gawing maikli ang kasalukuyang landas sa pagitan ng mga ito hangga't maaari.
Ang pinakamahusay na paraan upang magtatag ng layout ng switching power supply ay katulad ng de-koryenteng disenyo nito. Ang pinakamahusay na proseso ng disenyo ay ang mga sumusunod:

◆Ilagay ang transpormer
◆Design power switch kasalukuyang loop
◆Design output rectifier kasalukuyang loop
◆Control circuit na konektado sa AC power circuit
◆Design input current source loop at input filter Disenyo ng output load loop at output filter ayon sa functional unit ng circuit, kapag inilalagay ang lahat ng bahagi ng circuit, ang mga sumusunod na prinsipyo ay dapat matugunan:

(1) Una, isaalang-alang ang laki ng PCB. Kapag ang laki ng PCB ay masyadong malaki, ang mga naka-print na linya ay magiging mahaba, ang impedance ay tataas, ang anti-ingay na kakayahan ay bababa, at ang gastos ay tataas; kung ang sukat ng PCB ay masyadong maliit, ang pagwawaldas ng init ay hindi magiging mabuti, at ang mga katabing linya ay madaling maaabala. Ang pinakamagandang hugis ng circuit board ay parihaba, at ang aspect ratio ay 3:2 o 4:3. Ang mga bahagi na matatagpuan sa gilid ng circuit board ay karaniwang hindi mas mababa sa gilid ng circuit board

(2) Kapag inilalagay ang aparato, isaalang-alang ang hinaharap na paghihinang, hindi masyadong siksik;
(3) Kunin ang pangunahing bahagi ng bawat functional circuit bilang sentro at ilatag sa paligid nito. Ang mga bahagi ay dapat na pantay-pantay, maayos at compact na nakaayos sa PCB, bawasan at paikliin ang mga lead at koneksyon sa pagitan ng mga bahagi, at ang decoupling capacitor ay dapat na mas malapit hangga't maaari sa device.
(4) Para sa mga circuit na tumatakbo sa mataas na frequency, dapat isaalang-alang ang mga ipinamahagi na parameter sa pagitan ng mga bahagi. Sa pangkalahatan, ang circuit ay dapat na nakaayos sa parallel hangga't maaari. Sa ganitong paraan, ito ay hindi lamang maganda, ngunit din madaling i-install at hinangin, at madaling mass produce.
(5) Ayusin ang posisyon ng bawat functional circuit unit ayon sa daloy ng circuit, upang ang layout ay maginhawa para sa sirkulasyon ng signal, at ang signal ay panatilihin sa parehong direksyon hangga't maaari.
(6) Ang unang prinsipyo ng layout ay upang matiyak ang rate ng mga kable, bigyang-pansin ang koneksyon ng mga lumilipad na wire kapag gumagalaw ang aparato, at pagsamahin ang mga aparato na may kaugnayan sa koneksyon.
(7) Bawasan ang loop area hangga't maaari upang sugpuin ang radiation interference ng switching power supply.

4. ang mga wiring switching power supply ay naglalaman ng mga high-frequency na signal

Ang anumang naka-print na linya sa PCB ay maaaring kumilos bilang isang antena. Ang haba at lapad ng naka-print na linya ay makakaapekto sa impedance at inductance nito, sa gayon ay nakakaapekto sa frequency response. Kahit na ang mga naka-print na linya na pumasa sa mga signal ng DC ay maaaring magkabit sa mga signal ng frequency ng radyo mula sa mga katabing naka-print na linya at magdulot ng mga problema sa circuit (at kahit na muling mag-radiate ng mga interference signal). Samakatuwid, ang lahat ng mga naka-print na linya na pumasa sa kasalukuyang AC ay dapat na idinisenyo upang maging maikli at malawak hangga't maaari, na nangangahulugan na ang lahat ng mga bahagi na konektado sa mga naka-print na linya at iba pang mga linya ng kuryente ay dapat na mailagay nang malapit. Ang haba ng naka-print na linya ay proporsyonal sa inductance at impedance nito, at ang lapad ay inversely proportional sa inductance at impedance ng naka-print na linya. Ang haba ay sumasalamin sa wavelength ng naka-print na tugon ng linya. Kung mas mahaba ang haba, mas mababa ang frequency kung saan ang naka-print na linya ay maaaring magpadala at tumanggap ng mga electromagnetic wave, at maaari itong mag-radiate ng mas maraming radio frequency energy. Ayon sa laki ng kasalukuyang naka-print na circuit board, subukang dagdagan ang lapad ng linya ng kuryente upang mabawasan ang resistensya ng loop. Kasabay nito, gawin ang direksyon ng linya ng kuryente at ang linya ng lupa na pare-pareho sa direksyon ng kasalukuyang, na tumutulong upang mapahusay ang kakayahan laban sa ingay. Ang grounding ay ang ilalim na sangay ng apat na kasalukuyang mga loop ng switching power supply. Ito ay gumaganap ng isang napakahalagang papel bilang isang karaniwang reference point para sa circuit. Ito ay isang mahalagang paraan upang makontrol ang pagkagambala. Samakatuwid, ang paglalagay ng grounding wire ay dapat na maingat na isaalang-alang sa layout. Ang paghahalo ng iba't ibang saligan ay magdudulot ng hindi matatag na operasyon ng supply ng kuryente.

Ang mga sumusunod na punto ay dapat bigyang-pansin sa disenyo ng ground wire:

A. Tamang pumili ng single-point grounding. Sa pangkalahatan, ang karaniwang dulo ng kapasitor ng filter ay dapat na ang tanging punto ng koneksyon para sa iba pang mga punto ng saligan upang magkabit sa AC ground ng mataas na kasalukuyang. Ang mga grounding point ng parehong level circuit ay dapat na mas malapit hangga't maaari, at ang power supply filter capacitor ng level circuit na ito ay dapat ding nakakonekta sa grounding point ng level na ito, higit sa lahat na isinasaalang-alang na ang kasalukuyang bumabalik sa lupa sa bawat bahagi ng circuit ay binago, at ang impedance ng aktwal na dumadaloy na linya ay magiging sanhi ng pagbabago ng potensyal ng lupa ng bawat bahagi ng circuit at magpapasok ng interference. Sa switching power supply na ito, ang mga kable nito at ang inductance sa pagitan ng mga device ay may maliit na impluwensya, at ang circulating current na nabuo ng grounding circuit ay may mas malaking impluwensya sa interference, kaya one point grounding ang ginagamit, iyon ay, ang power switch current loop (ang mga ground wire ng ilang device ay nakakonekta lahat sa grounding pin, ang ground wires ng ilang bahagi ng output rectifier current loop ay konektado din sa grounding pins ng kaukulang filter capacitors, upang ang power supply ay stable at hindi madali sa self-excite Kapag ang isang punto ay hindi magagamit, ibahagi ang lupa Ikonekta ang dalawang diodes o isang maliit na risistor, sa katunayan, ito ay maaaring konektado sa isang medyo puro piraso ng tanso foil.

B. Pakapalin ang grounding wire hangga't maaari. Kung ang grounding wire ay masyadong manipis, ang ground potential ay magbabago sa pagbabago ng kasalukuyang, na magiging sanhi ng timing signal level ng electronic equipment na maging hindi matatag, at ang anti-ingay na pagganap ay lumala. Samakatuwid, siguraduhin na ang bawat malaking kasalukuyang terminal ng lupa Gumamit ng mga naka-print na linya nang maikli at kasing lapad hangga't maaari, at palawakin ang lapad ng mga linya ng kuryente at lupa hangga't maaari. Mas mainam na ang linya ng lupa ay mas malawak kaysa sa linya ng kuryente. Ang kanilang relasyon ay: ground line>power line>signal line. Kung maaari, ground line Ang lapad ay dapat na mas malaki kaysa sa 3mm, at ang isang malaking lugar na tansong layer ay maaari ding gamitin bilang ground wire. Ikonekta ang mga hindi nagamit na lugar sa naka-print na circuit board bilang ground wire. Kapag nagsasagawa ng pandaigdigang mga kable, dapat ding sundin ang mga sumusunod na prinsipyo:

(1) Direksyon ng mga kable: Mula sa pananaw ng ibabaw ng hinang, ang pag-aayos ng mga bahagi ay dapat na pare-pareho hangga't maaari sa schematic diagram. Ang direksyon ng mga kable ay dapat na pare-pareho sa direksyon ng mga kable ng circuit diagram, dahil ang iba't ibang mga parameter ay karaniwang kinakailangan sa ibabaw ng hinang sa panahon ng proseso ng produksyon. Samakatuwid, ito ay maginhawa para sa inspeksyon, pag-debug at pagpapanatili sa produksyon (Tandaan: Ito ay tumutukoy sa premise ng pagtugon sa pagganap ng circuit at ang mga kinakailangan ng buong pag-install ng makina at layout ng panel).

(2) Kapag nagdidisenyo ng wiring diagram, ang mga kable ay hindi dapat yumuko hangga't maaari, ang lapad ng linya sa naka-print na arko ay hindi dapat biglang palitan, ang sulok ng wire ay dapat na ≥90 degrees, at ang mga linya ay dapat na simple at malinaw.

(3) Ang mga cross circuit ay hindi pinapayagan sa naka-print na circuit. Para sa mga linyang maaaring tumawid, maaari mong gamitin ang "pagbabarena" at "paikot-ikot" upang malutas ang mga ito. Iyon ay, hayaan ang isang lead na "mag-drill" sa puwang sa ilalim ng iba pang mga resistor, capacitor, at triode pin, o "hangin" mula sa isang dulo ng lead na maaaring tumawid. Sa mga espesyal na pangyayari, kung gaano kakomplikado ang circuit, pinapayagan din itong gawing simple ang disenyo. Gumamit ng mga wire sa tulay upang malutas ang problema sa cross circuit. Dahil ang single-sided board ay pinagtibay, ang mga in-line na bahagi ay matatagpuan sa itaas na ibabaw at ang mga surface-mount na device ay matatagpuan sa ilalim na ibabaw. Samakatuwid, ang mga in-line na device ay maaaring mag-overlap sa mga surface-mount device sa panahon ng layout, ngunit dapat na iwasan ang overlap ng mga pad.

C. Input ground at output ground Ang switching power supply na ito ay isang mababang boltahe na DC-DC. Kung nais mong i-feedback ang output boltahe pabalik sa pangunahing ng transpormer, ang mga circuit sa magkabilang panig ay dapat magkaroon ng isang karaniwang reference ground, kaya pagkatapos ng pagtula ng tanso sa mga wire sa lupa sa magkabilang panig, Dapat silang konektado nang magkasama upang bumuo ng isang karaniwang lupa .

5. Suriin

Matapos makumpleto ang disenyo ng mga kable, kinakailangang maingat na suriin kung ang disenyo ng mga kable ay sumusunod sa mga panuntunang itinakda ng taga-disenyo, at kasabay nito, kinakailangan ding kumpirmahin kung ang mga itinatag na panuntunan ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng produksyon ng naka-print na board. proseso. Karaniwang suriin ang linya at linya, linya at bahagi pad, linya Kung ang mga distansya mula sa pamamagitan ng mga butas, bahagi ng mga pad at sa pamamagitan ng mga butas, sa pamamagitan ng mga butas at sa pamamagitan ng mga butas ay makatwiran, at kung ang mga ito ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa produksyon. Kung ang lapad ng linya ng kuryente at ang linya ng lupa ay angkop, at kung mayroong isang lugar upang palawakin ang linya ng lupa sa PCB. Tandaan: Maaaring balewalain ang ilang error. Halimbawa, ang isang bahagi ng outline ng ilang connector ay inilalagay sa labas ng board frame, at magkakaroon ng mga error kapag sinusuri ang spacing; bilang karagdagan, sa bawat oras na ang mga kable at vias ay binago, ang tanso ay dapat na muling pinahiran.

6. Muling suriin ayon sa "PCB Checklist"

Kasama sa content ang mga panuntunan sa disenyo, mga kahulugan ng layer, lapad ng linya, spacing, pad, at sa pamamagitan ng mga setting. Mahalaga rin na suriin ang rationality ng layout ng device, ang mga wiring ng power at ground network, ang mga wiring at shielding ng high-speed clock network, at decoupling Placement at koneksyon ng mga capacitor, atbp.

7. ang mga bagay na nangangailangan ng pansin sa pagdidisenyo at paglabas ng mga file ng Gerber

a. Ang mga layer na kailangang maging output ay kinabibilangan ng wiring layer (bottom layer), silk screen layer (kabilang ang top silk screen, bottom silk screen), solder mask (bottom solder mask), drilling layer (bottom layer), at drilling file (NCDrill )
b. Kapag nagtatakda ng layer ng Silk screen, huwag piliin ang PartType, piliin ang tuktok na layer (ibaba na layer) at Outline, Text, Linec ng silk screen layer. Kapag itinatakda ang Layer ng bawat layer, piliin ang Board Outline. Kapag nagtatakda ng silk screen layer, huwag Piliin ang PartType, piliin ang Outline, Text, Line.d ng tuktok na layer (bottom layer) at silk screen layer. Kapag bumubuo ng mga file ng pagbabarena, gamitin ang mga default na setting ng PowerPCB at huwag gumawa ng anumang mga pagbabago.