Anahtarlama güç kaynağının tasarımında, PCB kartı düzgün tasarlanmamışsa, çok fazla elektromanyetik parazit yayar. Kararlı güç kaynağı çalışmasına sahip PCB kartı tasarımı artık yedi hileyi özetliyor: her adımda dikkat edilmesi gereken konuların analizi yoluyla, PCB kartı tasarımı adım adım kolayca yapılabilir!

1. Şematikten PCB'ye tasarım süreci

Bileşen parametrelerini oluşturun -> Giriş İlkesi Netlist -> Tasarım Parametresi Ayarları -> Manuel Düzen -> Manuel Kablolama -> Tasarım -> İnceleme -> CAM Çıkışı.

2. Parametre ayarı

Bitişik kablolar arasındaki mesafe elektrik güvenlik gereksinimlerini karşılayabilmeli ve işletim ve üretimi kolaylaştırmak için mesafe mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Minimum aralık en azından tolere edilen voltaj için uygun olmalıdır. Bağlantı yoğunluğu düşük olduğunda, sinyal çizgilerinin aralığı uygun şekilde arttırılabilir. Yüksek ve düşük seviyeler arasında büyük bir boşluk olan sinyal çizgileri için, boşluk mümkün olduğunca kısa olmalı ve aralık arttırılmalıdır. Genel olarak, işleme sırasında pedin kusurlarını önlemek için, iz boşluğunu basılı tahtanın kenarından 1 mm'den büyük olacak şekilde ayarlayın. Pedlere bağlı izler ince olduğunda, pedler ve izler arasındaki bağlantı bir damla şekline tasarlanmalıdır. Bunun avantajı, pedlerin soyulması kolay olmamasıdır, ancak izlerin ve pedlerin kolayca bağlantısı kesilmemiştir.

3. Bileşen düzeni

Uygulama, devre şeması doğru tasarlanmış ve baskılı devre kartının düzgün tasarlanmasa bile, elektronik ekipmanın güvenilirliğini olumsuz etkileyeceğini kanıtlamıştır. Örneğin, basılı kartın iki ince paralel çizgisi birbirine yakınsa, iletim hattının sonunda sinyal dalga formu gecikmesine ve yansıma gürültüsüne neden olur; Güç ve zeminin yanlış değerlendirilmesinden kaynaklanan parazit, ürünün performans düşüşlerine maruz kalmasına neden olacaktır, bu nedenle baskılı devre kartları tasarlarken, doğru yönteme dikkat edilmelidir. Her anahtarlama güç kaynağının dört akım dönümü vardır:

(1) AC Güç Anahtarı devresi
(2) Çıkış doğrultucu AC devresi

(3) Giriş sinyal kaynağının mevcut döngüsü
(4) Çıkış yükü akımı döngüsü Giriş döngüsü, giriş kapasitörünü yaklaşık bir DC akımı ile şarj eder. Filtre kapasitörü esas olarak geniş bant enerji depolama görevi görür; Benzer şekilde, çıkış filtresi kapasitörü, yüksek frekanslı enerjiyi çıkış doğrultucudan saklamak için de kullanılır. Aynı zamanda, çıkış yükü devresinin DC enerjisi ortadan kaldırılır. Bu nedenle, giriş ve çıkış filtresi kapasitörlerinin terminalleri çok önemlidir. Giriş ve çıkış akımı döngüleri sadece filtre kapasitörünün terminallerinden güç kaynağına bağlanmalıdır; Giriş/çıkış döngüsü ile güç anahtarı/doğrultucu döngüsü arasındaki bağlantı kapasitöre bağlanamazsa, terminal doğrudan bağlanır ve AC enerjisi giriş veya çıkış filtresi kapasitörü tarafından çevreye yayılır. Güç anahtarının AC döngüsü ve doğrultucu AC döngüsü, yüksek genlikte trapezoidal akımlar içerir. Bu akımlar yüksek harmonik bileşenlere sahiptir ve frekansları anahtarın temel frekansından çok daha büyüktür. Pik genlik, sürekli giriş/çıkış DC akım genliğinin 5 katı kadar yüksek olabilir. Geçiş süresi genellikle yaklaşık 50ns'dir. Bu iki döngü en çok elektromanyetik girişimlere eğilimlidir, bu nedenle bu AC döngüleri güç kaynağındaki diğer basılı çizgilerden önce düzenlenmelidir. Her döngünün üç ana bileşeni filtre kapasitörleri, güç anahtarları veya doğrultucular ve indüktörlerdir. Veya transformatörler yan yana yerleştirilmeli ve aralarındaki mevcut yolu mümkün olduğunca kısa hale getirmek için bileşen konumları ayarlanmalıdır.
Bir anahtarlama güç kaynağı düzeni oluşturmanın en iyi yolu elektrik tasarımına benzer. En iyi tasarım süreci aşağıdaki gibidir:

◆ Transformatörü yerleştirin
◆ Tasarım Güç Anahtarı Akım Döngüsü
◆ Tasarım Çıkışı Doğrultucu Akım Döngüsü
◆ AC güç devresine bağlı kontrol devresi
◆ Tasarım Akımı Kaynak Döngüsü ve Giriş Filtresi Tasarımı Çıkış Yükleme Döngüsü ve Çıkış Filtresi Devrenin fonksiyonel birimine göre, devrenin tüm bileşenlerini döşerken aşağıdaki ilkeler karşılanmalıdır:

(1) İlk olarak, PCB boyutunu göz önünde bulundurun. PCB boyutu çok büyük olduğunda, baskılı çizgiler uzun olacak, empedans artacak, gürültü önleme yeteneği azalacak ve maliyet artacak; PCB boyutu çok küçükse, ısı dağılımı iyi olmayacak ve bitişik çizgiler kolayca bozulacaktır. Devre kartının en iyi şekli dikdörtgendir ve en boy oranı 3: 2 veya 4: 3'tür. Devre kartının kenarında bulunan bileşenler genellikle devre kartının kenarından daha az değildir

(2) Cihazı yerleştirirken, gelecekteki lehimlemeyi düşünün, çok yoğun değil;
(3) Her fonksiyonel devrenin çekirdek bileşenini merkez olarak alın ve etrafına uzanın. Bileşenler, PCB üzerinde eşit, düzgün ve kompakt bir şekilde düzenlenmeli, bileşenler arasındaki uçları ve bağlantıları en aza indirmeli ve kısaltmalı ve aygıtlama kapasitörü cihaza mümkün olduğunca yakın olmalıdır.
(4) Yüksek frekanslarda çalışan devreler için, bileşenler arasında dağıtılmış parametreler dikkate alınmalıdır. Genel olarak, devre mümkün olduğunca paralel olarak düzenlenmelidir. Bu şekilde, sadece güzel değil, aynı zamanda kurulumu ve kaynak yapması da kolay ve toplu üretimi kolaydır.
(5) Her fonksiyonel devre ünitesinin konumunu devre akışına göre düzenleyin, böylece düzen sinyal dolaşımı için uygun ve sinyal mümkün olduğunca aynı yönde tutulur.
(6) Düzenin ilk prensibi, kablo hızını sağlamak, cihazı hareket ettirirken uçan kabloların bağlantısına dikkat etmek ve cihazları bağlantı ilişkisi ile bir araya getirmektir.
(7) Anahtarlama güç kaynağının radyasyon parazitini bastırmak için döngü alanını mümkün olduğunca azaltın.

4. Kablo anahtarlama güç kaynağı, yüksek frekanslı sinyaller içerir

PCB'deki herhangi bir basılı çizgi anten olarak işlev görebilir. Basılı çizginin uzunluğu ve genişliği empedansını ve endüktansını etkileyecek, böylece frekans tepkisini etkileyecektir. DC sinyallerini geçen baskılı çizgiler bile bitişik baskılı çizgilerden radyo frekans sinyallerine bir çift verebilir ve devre sorunlarına neden olabilir (ve hatta tekrar parazit sinyallerini yayabilir). Bu nedenle, AC akımını geçen tüm basılı çizgiler mümkün olduğunca kısa ve geniş olacak şekilde tasarlanmalıdır, bu da basılı çizgilere ve diğer güç hatlarına bağlı tüm bileşenlerin çok yakın yerleştirilmesi gerektiği anlamına gelir. Basılı çizginin uzunluğu endüktansı ve empedansı ile orantılıdır ve genişlik, baskılı çizginin endüktansı ve empedansı ile ters orantılıdır. Uzunluk, baskılı çizgi tepkisinin dalga boyunu yansıtır. Uzunluk ne kadar uzun olursa, basılı çizginin elektromanyetik dalgaları gönderme ve alabileceği frekans o kadar düşük olur ve daha fazla radyo frekansı enerjisi yayabilir. Basılı devre kartı akımının boyutuna göre, döngü direncini azaltmak için güç hattının genişliğini artırmaya çalışın. Aynı zamanda, akımın yönü ile tutarlı güç hattının ve zemin hattının yönünü yapın, bu da gürültü önleme yeteneğini geliştirmeye yardımcı olur. Topraklama, anahtarlama güç kaynağının dört akım döngüsünün alt dalıdır. Devre için ortak bir referans noktası olarak çok önemli bir rol oynar. Müdahaleyi kontrol etmek için önemli bir yöntemdir. Bu nedenle, topraklama telinin yerleştirilmesi düzende dikkatle dikkate alınmalıdır. Çeşitli topraklamaların karıştırılması kararsız güç kaynağı operasyonuna neden olacaktır.

Aşağıdaki noktalara topraklama kablosu tasarımında dikkat edilmelidir:

A. Tek noktalı topraklamayı doğru bir şekilde seçin. Genel olarak, filtre kapasitörünün ortak ucu, diğer topraklama noktalarının yüksek akımın AC zemine çift vermesi için tek bağlantı noktası olmalıdır. Aynı seviye devrenin topraklama noktaları mümkün olduğunca yakın olmalıdır ve bu seviye devrenin güç kaynağı filtre kapasitörü de bu seviyenin topraklama noktasına bağlanmalıdır, esas olarak devrenin her bir bölümünde zemine geri dönen akımın değiştiği ve gerçek akış çizgisinin empedansının, devrenin her bir parçasının ve tanıtım etkileşiminin zemin potansiyelinin değişimine neden olacağı göz önüne alındığında. In this switching power supply, its wiring and the inductance between the devices have little influence, and the circulating current formed by the grounding circuit has a greater influence on the interference, so one point grounding is used, that is, the power switch current loop (the ground wires of several devices are all Connected to the grounding pin, the ground wires of several components of the output rectifier current loop are also connected to the grounding pins of the corresponding filter capacitors, Böylece güç kaynağı kararlı ve tek bir nokta mevcut olmadığında, iki diyotu veya küçük bir dirençini paylaşın.

B. Topraklama telini mümkün olduğunca kalınlaştırın. Topraklama teli çok ince ise, zemin potansiyeli akım değişikliği ile değişecektir, bu da elektronik ekipmanın zamanlama sinyal seviyesinin kararsız olmasına neden olur ve gürültü önleyici performans bozulur. Bu nedenle, her büyük akım zemin terminalinin basılı çizgileri olabildiğince kısa ve geniş kullandığından emin olun ve güç ve öğütülmüş çizgilerin genişliğini mümkün olduğunca genişletin. Zemin hattının güç hattından daha geniş olması daha iyidir. İlişkileri: Zemin Çizgisi> Güç Hattı> Sinyal Çizgisi. Mümkünse, toprak çizgisi genişliği 3 mm'den büyük olmalı ve geniş bir alan bakır tabakası da topraklama kablosu olarak kullanılabilir. Basılı devre kartındaki kullanılmayan yerleri topraklama kablosu olarak bağlayın. Global kablolama yaparken, aşağıdaki ilkeler de izlenmelidir:

(1) Kablolama yönü: Kaynak yüzeyi perspektifinden, bileşenlerin düzenlenmesi şematik diyagramla mümkün olduğunca tutarlı olmalıdır. Kablolama yönü, devre diyagramının kablo yönü ile tutarlı olmalıdır, çünkü üretim işlemi sırasında genellikle kaynak yüzeyinde çeşitli parametreler gereklidir. Bu nedenle, üretimde muayene, hata ayıklama ve bakım için uygundur (not: devre performansını ve tüm makine kurulumunun ve panel düzeninin gereksinimlerini karşılama öncülünü ifade eder).

(2) Kablo şemasını tasarlarken, kablolama mümkün olduğunca bükülmemeli, basılı ark üzerindeki çizgi genişliği aniden değiştirilmemeli, telin köşesi ≥90 derece olmalı ve çizgiler basit ve berrak olmalıdır.

(3) Basılı devrede çapraz devrelere izin verilmez. Geçebilecek çizgiler için bunları çözmek için “sondaj” ve “sarma” kullanabilirsiniz. Yani, diğer dirençler, kapasitörler ve triyot pimleri altında boşluktan “matkap” ya da geçebilen bir kurşunun bir ucundan “rüzgar” ya da “rüzgar”. Özel durumlarda, devrenin ne kadar karmaşık olduğu, tasarımı basitleştirmesine de izin verilir. Çapraz devre problemini çözmek için köprü için kabloları kullanın. Tek taraflı kart kabul edildiğinden, sıralı bileşenler üst yüzeyde bulunur ve yüzey montaj cihazları alt yüzeyde bulunur. Bu nedenle, sıralı cihazlar düzen sırasında yüzey montaj cihazlarıyla örtüşebilir, ancak pedlerin üst üste binmesinden kaçınılmalıdır.

C. Giriş Toprak ve Çıkış Toprakları Bu anahtarlama güç kaynağı düşük voltajlı bir DC-DC'dir. Çıkış voltajını transformatörün birinciline geri bildirmek istiyorsanız, her iki taraftaki devrelerin ortak bir referans zemine sahip olması gerekir, bu nedenle her iki tarafta yer telleri üzerine bakır yerleştirdikten sonra, ortak bir zemin oluşturmak için birbirine bağlanmalıdır.

5. Kontrol et

Kablo tasarımı tamamlandıktan sonra, kablo tasarımının tasarımcı tarafından belirlenen kurallara uygun olup olmadığını dikkatlice kontrol etmek gerekir ve aynı zamanda, yerleşik kuralların basılı tahta üretim sürecinin gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını doğrulamak da gereklidir. Genellikle çizgi ve hat, çizgi ve bileşen pedini kontrol edin, deliklerden, bileşen pedlerinden ve deliklerden, deliklerden ve deliklerden uzak olup olmadığını ve üretim gereksinimlerini karşılayıp karşılamadıklarını kontrol edin. Güç hattının genişliğinin ve zemin hattının uygun olup olmadığı ve PCB'deki zemin hattını genişletecek bir yer olup olmadığı. Not: Bazı hatalar göz ardı edilebilir. Örneğin, bazı konektörlerin anahatlarının bir kısmı kart çerçevesinin dışına yerleştirilir ve aralığın kontrol edilmesi sırasında hatalar oluşur; Ek olarak, kablolama ve vias her değiştirildiğinde, bakır yeniden kaplanmalıdır.

6. "PCB Kontrol Listesi" na göre yeniden kontrol edin

İçerik, tasarım kurallarını, katman tanımlarını, satır genişliklerini, aralıkları, pedleri ve ayarları içerir. Cihaz düzeninin rasyonalitesini, güç ve yer ağlarının kablolanmasını, yüksek hızlı saat ağlarının kablolanmasını ve korunmasını ve kapasitörlerin yerleştirilmesi ve bağlantısı vb.

7. Gerber dosyalarının tasarlanmasına ve çıktısında dikkat gerektiren konular

A. Çıkması gereken katmanlar arasında kablo katmanı (alt katman), ipek ekran katmanı (üst ipek ekran, alt ipek ekran dahil), lehim maskesi (alt lehim maskesi), sondaj katmanı (alt katman) ve bir delme dosyası (ncdrill) bulunur.
B. İpek ekran katmanını ayarlarken, Partype'u seçmeyin, üst katmanı (alt katman) seçin ve ipek ekran katmanının anahat, metin, linec. Her katmanın katmanını ayarlarken, kart anahatlarını seçin. İpek ekran katmanını ayarlarken Partype seçmeyin, üst katmanın (alt katman) ve ipek ekran katmanının ana hatlarını, metin, satırını seçin. Sondaj dosyaları oluştururken, PowerPCB'nin varsayılan ayarlarını kullanın ve herhangi bir değişiklik yapmayın.