Leiterplatte Blog - Schaltnetzteil PCB Board Design Spezifikation

In jedem Schaltnetzteil, die physikalische Gestaltung der Leiterplatte ist ein Link. Wenn die Bemessungsmethode nicht geeignet ist, die Leiterplatte kann zu viel elektromagnetische Störungen ausstrahlen, die Stromversorgung instabil funktioniert. Folgende Punkte müssen in jedem Schritt beachtet werden. analyze:

1. Entwurfsprozess vom Schaltplan bis zur Leiterplatte Komponentenparameter einrichten Eingabeprinzip Netlist Velodesignparameter Einstellen des manuellen Layouts mit manuellem Routing Überprüfen des Entwurfs Überprüfen des CAM-Ausgangs.

2. Der Abstand zwischen benachbarten Drähten in der Parametereinstellung muss die elektrischen Sicherheitsanforderungen erfüllen, und für die Bequemlichkeit der Bedienung und Produktion sollte der Abstand so weit wie möglich sein. Der Abstand sollte mindestens für die Widerstandsspannung geeignet sein. Bei geringer Verdrahtungsdichte kann der Abstand der Signalleitungen entsprechend erhöht werden. Der Leiterbahnabstand ist auf 8mil eingestellt. Der Abstand von der Kante des inneren Lochs des Pads zur Kante der Leiterplatte sollte größer als 1mm sein, um den Fehler des Pads während der Verarbeitung zu vermeiden. Wenn die mit den Pads verbundenen Leiterbahnen dünn sind, sollte die Verbindung zwischen den Pads und den Leiterbahnen in einer Wassertropfenform ausgeführt werden. Der Vorteil dabei ist, dass die Pads nicht leicht zu schälen sind, aber die Leiterbahnen und Pads nicht leicht zu trennen sind.

3. Die Praxis des Bauteillayouts hat bewiesen, dass selbst wenn der Schaltplan korrekt ist und Leiterplatten sind nicht richtig konstruiert, Es wird die Zuverlässigkeit von elektronischen Geräten beeinträchtigen. Zum Beispiel, wenn die beiden dünnen parallelen Linien der Leiterplatte sehr nah sind, die Verzögerung der Signalwellenform wird gebildet, und das Reflexionsgeräusch wird am Ende der Übertragungsleitung gebildet; Die Leistung ist beeinträchtigt, Daher sollte darauf geachtet werden, die richtige Methode beim Entwurf der Leiterplatte zu verwenden. Jedes Schaltnetzteil verfügt über vier Stromschleifen:

1) Wechselstromkreis des Netzschalters

2) Wechselstromkreis des Ausgangsgleichrichters

3) Stromschleife der Eingangssignalquelle

4) Ausgangslaststromschleife Die Eingangsschleife lädt den Eingangskondensator durch einen ungefähren Gleichstrom auf, und der Filterkondensator spielt hauptsächlich die Rolle der Breitbandenergiespeicherung; In ähnlicher Weise wird der Ausgangsfilterkondensator auch verwendet, um die Hochfrequenzenergie vom Ausgangsgleichrichter zu speichern und gleichzeitig Gleichstrom aus dem Ausgangslastkreis zu entfernen. Daher sind die Anschlüsse der Ein- und Ausgangsfilterkondensatoren sehr wichtig, und die Ein- und Ausgangsstromschleifen sollten nur von den Anschlüssen der Filterkondensatoren an die Stromversorgung angeschlossen werden; Wenn die Verbindung zwischen der Eingangs-/Ausgangsschleife und der Leistungsschalter-/Gleichrichterschleife nicht möglich sein kann Die Anschlüsse sind direkt angeschlossen, und die Wechselstromenergie wird von den Eingangs- oder Ausgangsfilterkondensatoren in die Umgebung abgestrahlt. Die Wechselstromschleife des Netzschalters und die Wechselstromschleife des Gleichrichters enthalten trapezförmige Ströme mit hoher Amplitude. Diese Ströme haben einen hohen harmonischen Gehalt, die Frequenz ist viel höher als die Schaltgrundfrequenz, und die Spitzenamplitude kann bis zum 5-fachen der Amplitude des kontinuierlichen Eingangs-/Ausgangsgleichstroms hoch sein. Die Übergangszeit beträgt in der Regel etwa 50ns. Diese beiden Schleifen sind anfällig für elektromagnetische Störungen, daher müssen diese AC-Schleifen verlegt werden, bevor andere Leiterbahnen in der Stromversorgung verlegt werden. Die drei Hauptkomponenten jeder Schleife, Filterkondensatoren, Leistungsschalter oder Gleichrichter, Induktoren oder Transformatoren, sollten in Phase miteinander sein. Platzieren Sie sie nebeneinander und positionieren Sie Komponenten so, dass die Strompfade zwischen ihnen so kurz wie möglich sind. Das Verfahren zur Erstellung eines Schaltnetzwerkslayouts ähnelt seinem elektrischen Design. Der Designablauf ist wie folgt:

a. Platzieren Sie den Transformator

b. Entwerfen Sie die Stromschleife des Leistungsschalters

c. Entwerfen Sie die Stromschleife des Ausgangsgleichrichters

d. Steuerkreis angeschlossen an Wechselstromstromkreis

e. Entwerfen der Eingangsstromquellenschleife und des Eingangsfilters Entwerfen der Ausgangslastschleife und des Ausgangsfilters Entsprechend der Funktionseinheit der Schaltung, bei der Auslegung aller Komponenten der Schaltung, the following principles should be followed:

1) Betrachten Sie zuerst die Größe der Leiterplatte. Wenn die Größe der Leiterplatte zu groß ist, werden die gedruckten Linien lang sein, die Impedanz steigt, die Rauschfestigkeit sinkt und die Kosten steigen ebenfalls; Wenn die Größe zu klein ist, wird die Wärmeableitung schlecht sein, und die benachbarten Linien werden leicht stören. Die Form der Leiterplatte ist rechteckig, und das Seitenverhältnis ist 3:2 oder 4:3. Die Komponenten, die sich am Rand der Leiterplatte befinden, sind im Allgemeinen nicht weniger als 2mm vom Rand der Leiterplatte entfernt.

2) Beachten Sie beim Platzieren des Geräts das anschließende Löten, nicht zu dicht.

3) Zentrierend auf das Element jeder Funktionsschaltung, machen Sie ein Layout um sie herum. Komponenten sollten gleichmäßig, sauber und kompakt auf der Leiterplatte angeordnet sein, die Leitungen und Verbindungen zwischen Komponenten minimieren und verkürzen, und die Entkopplungskondensatoren sollten so nah wie möglich am VCC des Geräts sein

4) Bei Schaltungen mit hohen Frequenzen sollten die Verteilungsparameter zwischen Komponenten berücksichtigt werden. Generell sollten die Bauteile möglichst parallel angeordnet werden. Auf diese Weise ist es nicht nur schön, sondern auch einfach zu installieren und zu schweißen und einfach zu produzieren.

5) Ordnen Sie die Positionen jeder funktionalen Schaltungseinheit entsprechend dem Schaltungsfluss an, so dass das Layout für die Signalzirkulation bequem ist und die Signale die gleiche Richtung wie möglich halten.

6) Das primäre Prinzip des Layouts besteht darin, die Routingrate der Verdrahtung sicherzustellen, beim Bewegen von Geräten auf die Verbindung von fliegenden Drähten zu achten und Geräte mit einer Verbindungsbeziehung zusammenzusetzen.

7) Reduzieren Sie den Schleifenbereich so weit wie möglich, um die Strahlungsstörung des Schaltnetzteils zu unterdrücken

4. Das Schaltnetzteil der Verdrahtung enthält Hochfrequenzsignale. Jeder gedruckte Draht auf der Leiterplatte kann als Antenne fungieren. Die Länge und Breite des gedruckten Drahtes beeinflussen seine Impedanz und Induktivität und beeinflussen dadurch den Frequenzgang. Selbst Leiterbahnen, die durch DC-Signale hindurchgehen, können an HF-Signale von benachbarten Leiterbahnen gekoppelt werden und Schaltungsprobleme verursachen (oder sogar Störsignale wieder ausstrahlen). Daher sollten alle Leiterbahnen, die Wechselstrom tragen, so kurz und breit wie möglich ausgelegt sein, d.h. alle Komponenten, die mit den Leiterbahnen und anderen Stromleitungen verbunden sind, nah beieinander platziert werden. Die Länge der Leiterbahn ist proportional zur Induktivität und Impedanz, die sie aufweist, während die Breite umgekehrt proportional zur Induktivität und Impedanz der Leiterbahn ist. Die Länge spiegelt die Wellenlänge wider, auf die die Spur reagiert. Je länger die Länge, desto niedriger ist die Frequenz, mit der die Spur elektromagnetische Wellen senden und empfangen kann, und desto mehr HF-Energie kann sie ausstrahlen. Versuchen Sie entsprechend der Größe des Leiterplattenstroms, die Breite der Stromleitung zu erhöhen, um den Schleifenwiderstand zu verringern. Gleichzeitig müssen die Richtung der Stromleitung und der Erdungsleitung mit der Richtung des Stroms übereinstimmen, was dazu beiträgt, die Lärmschutzfähigkeit zu verbessern. Erdung ist der untere Zweig der vier Stromschleifen des Schaltnetzteils. Es spielt eine wichtige Rolle als gemeinsamer Bezugspunkt der Schaltung, und es ist eine wichtige Methode, um Interferenzen zu steuern. Daher sollte die Platzierung des Erdungsdrahts im Layout sorgfältig berücksichtigt werden. Das Mischen verschiedener Gründe führt zu instabilen Stromversorgung. Die folgenden Punkte sollten bei der Konstruktion des Erdungskabels beachtet werden.

4.1 Richtige Auswahl der Einpunkt-Erdung Normalerweise sollte der gemeinsame Anschluss des Filterkondensators der Anschlusspunkt sein, an dem andere Erdungspunkte mit der Hochstrom-Wechselstrom-Masse gekoppelt sind. Auf dieser Ebene des Erdungspunkts ist die Hauptüberlegung, dass der Strom, der von jedem Teil der Schaltung zur Erde zurückkehrt, geändert wird, und die Impedanz der tatsächlichen fließenden Leitung bewirkt, dass sich das Erdungspotenzial jedes Teils der Schaltung ändert und Störungen einführt. In diesem Schaltnetzteil haben seine Verdrahtung und die Induktivität zwischen den Geräten wenig Einfluss, und der zirkulierende Strom, der durch den Erdungskreislauf gebildet wird, hat einen größeren Einfluss auf die Störung, so dass ein einzelner Erdungspunkt verwendet wird, das heißt, Die Massedrähte der Stromschleife des Stromschalters (die Massedrähte mehrerer Geräte in der Stromversorgung sind alle geerdet) An den Massedrähten angeschlossen, sind die Massedrähte mehrerer Geräte, die die Stromschleife des Gleichrichters ausgingen, auch mit den Massedrähten der entsprechenden Filterkondensatoren verbunden, so dass die Stromversorgung stabiler arbeitet und nicht einfach ist, sich selbst zu erregen. Wenn ein einzelner Punkt nicht erreicht werden kann, schließen Sie zwei Dioden oder einen kleinen Widerstand an der Stelle an. Tatsächlich kann es mit einem relativ konzentrierten Stück Kupferfolie verbunden werden.

4.2 Versuchen Sie, den Erdungsdraht so weit wie möglich zu verdicken. Wenn der Erdungskabel sehr dünn ist, ändert sich das Erdungspotenzial mit der Änderung des Stroms, was zu einem instabilen Timing-Signalpegel elektronischer Geräte und einer Verschlechterung der Rauschfestigkeit führt. Daher ist es notwendig, sicherzustellen, dass jede Hochstrom-Erdungsanschluss ist Verwenden Sie den kurzen und breiten gedruckten Draht so wie möglich und versucht, die Breite der Strom- und Erdungskabel zu erweitern. Das Erdungskabel ist breiter als das Stromkabel. Ihre Beziehung ist Erdungskabel zum Stromdraht zum Signaldraht. Wenn möglich, sollte die Breite des Erdungsdrahts größer als 3mm sein, eine große Fläche der Kupferschicht kann auch als Erdungsdraht verwendet werden, und die ungenutzten Stellen auf der Leiterplatte werden mit der Erde als Erdungsdraht verbunden. Beim globalen Routing müssen auch folgende Prinzipien beachtet werden.

1) Verdrahtungsrichtung: Von der Schweißoberfläche sollte die Anordnung der Komponenten so konsistent wie möglich mit dem Schaltplan sein, und die Verdrahtungsrichtung sollte mit der Verdrahtungsrichtung des Schaltplans übereinstimmen. Da verschiedene Parameter normalerweise während des Produktionsprozesses auf der Schweißoberfläche erkannt werden, ist es für Inspektion, Debugging und Wartung in der Produktion bequem (Hinweis: Es bezieht sich auf die Prämisse, die Schaltungsleistung und die Anforderungen der gesamten Maschineninstallation und des Paneelablatts zu erfüllen).

2) Beim Entwerfen des Schaltplans sollte die Verkabelung so wenig wie möglich gedreht werden, die Linienbreite auf dem Druckbogen sollte nicht abrupt geändert werden, die Ecken der Drähte sollten â¯90 Grad sein, und die Linien sollten einfach und klar sein.

3) Kein Kreuzkreis ist in der gedruckten Schaltung erlaubt. Für Linien, die sich kreuzen können, können Sie "Bohren" und "Wickeln" verwenden, um das Problem zu lösen. Das heißt, lassen Sie eine Leitung durch den Spalt unter anderen Widerständen, Kondensatoren und Triodenpins "bohren" oder "wickeln" Sie von einem Ende einer Leitung, die sich kreuzen kann. In speziellen Fällen ist die Schaltung sehr kompliziert, und es ist auch erlaubt, das Design zu vereinfachen. Verwenden Sie Drahtbrücken, um Kreuzkreisprobleme zu lösen. Aufgrund der einzelnen Platte befinden sich die Inline-Komponenten auf der oberen Oberfläche und die Oberflächenmontagegeräte auf der unteren Oberfläche, so dass die Inline-Geräte während des Layouts mit den Oberflächenmontagegeräten überlappen können, aber die Überlappung der Pads sollte vermieden werden.

4.3 Die Eingangserde und die Ausgangserde sind Niederspannungs-DC in der lokalen Schaltnetzteil. Wenn die Ausgangsspannung an den Primär des Transformators zurückgespeist werden soll, sollten die Schaltungen auf beiden Seiten eine gemeinsame Bezugsmasse haben, also nachdem Kupfer auf die Massedrähte auf beiden Seiten aufgetragen ist, verbunden zu einer gemeinsamen Masse

5. Nach Prüfung des Verdrahtungsentwurfs ist es notwendig, sorgfältig zu überprüfen, ob der Verdrahtungsentwurf den Regeln des Designers entspricht, und gleichzeitig ist es auch notwendig, zu bestätigen, ob die gemachten Regeln den Anforderungen des Druckplattenproduktionsprozesses entsprechen. Ob der Abstand zwischen der Scheibe, dem Draht und dann durch das Loch, das Bauteilpad und das durch das Loch und dann durch das Loch und das Durchgangsloch vernünftig ist und ob es die Produktionsanforderungen erfüllt. Ob die Breite der Stromleitung und der Erdungsleitung angemessen ist und ob es einen Platz in der Leiterplatte gibt, der die Erdungsleitung erweitern kann. Hinweis: Einige Fehler können ignoriert werden. Zum Beispiel ist ein Teil der Umrandung einiger Stecker außerhalb des Leiterplattenrahmens platziert, und Fehler treten auf, wenn der Abstand überprüft wird; Außerdem muss das Kupfer nach jeder Änderung der Leiterbahnen und Durchkontaktierungen neu plattiert werden. Gemäß der "PCB Board Checkliste" enthält der Inhalt Designregeln, Ebenendefinition, Linienbreite, Abstand, Pads und via Einstellungen. Es ist auch notwendig, die Rationalität des Gerätelayouts, der Stromversorgung, der Erdnetzverdrahtung und der Hochgeschwindigkeitsuhren zu überprüfen. Netzwerk-Routing und Abschirmung, Platzierung und Anschluss von Entkopplungskondensatoren usw.

6. Entwurfsausgabe Hinweise für die Ausgabe von Lichtzeichnungsdateien:

1) Die Schichten, die ausgegeben werden müssen, sind die Verdrahtungsschicht (untere Schicht), Siebsiebschicht (einschließlich Siebsieb der oberen Schicht, Siebsieb der unteren Schicht), Lötmaskenschicht (Lötmaske der unteren Schicht), Bohrschicht (untere Schicht), zusätzlich, um Bohrdatei (NC-Bohrer) zu erzeugen

2) When setting the Layer of the silkscreen layer, keine Teileart auswählen, select the top layer (bottom layer) and Outline, Text der Siebdruckschicht. Beim Festlegen der Ebene jeder Ebene, Board Outline auswählen, und beim Einstellen der Ebene der Siebdruckschicht, Bauteiltyp nicht auswählen, Umriss auswählen, Text, Line of the top layer (bottom layer), und Siebdruckschicht. d. Beim Generieren der Bohrdatei, Verwenden Sie die Standardeinstellungen der Power Leiterplatte und keine Änderungen vornehmen.