Leiterplattentechnisch - Designprozess und Fähigkeiten von Power PCB

In jedem Netzteil Design, die physikalische Gestaltung von Leiterplatte ist ein Link. Wenn die Konstruktionsmethode falsch ist, PCB kann zu viel elektromagnetische Störungen ausstrahlen, was zu instabiler Stromversorgung führt. Im Folgenden finden Sie eine Analyse der Themen, die in jedem Schritt behandelt werden müssen..

Power PCB

1 Designfluss vom Schaltplan zur Leiterplatte

Festlegen von Komponentenparametern Einstellen des Eingabeprinzips Netzliste Einstellen der Entwurfsparameter Einstellungen des manuellen Layouts der manuellen Verdrahtung Überprüfen des Entwurfs Überprüfen des Nockenausgangs.

2-Parametereinstellung

Der Abstand zwischen benachbarten Leitern muss den elektrischen Sicherheitsanforderungen entsprechen, und der Abstand sollte so groß wie möglich sein, um Betrieb und Produktion zu erleichtern. Der kleine Abstand sollte zumindest für die zu tragende Spannung geeignet sein. Bei geringer Verdrahtungsdichte kann der Abstand der Signalleitungen entsprechend erhöht werden. Bei Signalleitungen mit großem Unterschied zwischen hohen und niedrigen Pegeln sollte der Abstand so kurz wie möglich und der Abstand erhöht werden. Generell sollte der Abstand der Zeilen auf 8 mil gesetzt werden.

Der Abstand zwischen der inneren Lochrande des Pads und der Leiterplattenkante sollte größer als 1 mm sein, wodurch Padfehler während der Verarbeitung vermieden werden können. Wenn die mit dem Pad verbundene Verkabelung dünn ist, sollte die Verbindung zwischen dem Pad und dem Draht als Wassertropfen ausgelegt sein. Der Vorteil ist, dass das Pad nicht einfach zu schälen ist, aber die Verkabelung und das Pad nicht einfach zu trennen sind.

3. Bauteillayout

Die Praxis hat bewiesen, dass selbst wenn das Schaltplan-Design korrekt ist und die Leiterplatte nicht richtig entworfen ist, die Zuverlässigkeit elektronischer Geräte beeinträchtigt wird.

Wenn beispielsweise zwei dünne parallele Drähte der Leiterplatte nahe beieinander liegen, wird die Verzögerung der Signalwellenform gebildet, und das reflektierte Rauschen wird am Ende der Übertragungsleitung gebildet; Die Interferenzen, die durch die gedankenlose Berücksichtigung von Stromversorgung und Erdungskabel verursacht werden, beeinträchtigen die Leistung des Produkts. Daher sollte bei der Gestaltung von Leiterplatten auf die richtige Methode geachtet werden.

Der Wechselstromkreis von Leistungsschalter und Gleichrichter enthält Trapezstrom mit hoher Amplitude. Die harmonische Komponente dieser Ströme ist sehr hoch, und ihre Frequenz ist weit größer als die Grundfrequenz des Schalters. Die Spitzenamplitude kann so hoch sein wie 5-mal der kontinuierlichen Eingangsausgangsgleichstromamplitude, und die Übergangszeit beträgt normalerweise etwa 50 ns.

Diese beiden Schaltkreise sind leicht elektromagnetische Störungen zu erzeugen, so dass diese Wechselstromkreise vor anderen gedruckten Verkabelungen in der Stromversorgung verlegt werden müssen. Der Filterkondensator, Leistungsschalter oder Gleichrichter, die Induktivität oder der Transformator jeder Schaltung sollten nebeneinander platziert werden, und die Position der Komponenten sollte angepasst werden, um den Stromweg zwischen ihnen so kurz wie möglich zu machen.

4-Verkabelung

Schaltnetzteil enthält Hochfrequenzsignal. Jeder gedruckte Draht auf PCB kann die Rolle der Antenne spielen. Die Länge und Breite des gedruckten Drahtes beeinflusst seine Impedanz und induktiven Reaktanz und beeinflusst so den Frequenzgang. Selbst gedruckte Verdrahtungen über DC-Signale können mit HF-Signalen von benachbarten Leiterbahnen gekoppelt werden und Schaltungsprobleme verursachen (oder sogar Störsignale wieder ausstrahlen).

Daher sollten alle gedruckten Verdrahtungen, die durch Wechselstrom laufen, so kurz und breit wie möglich ausgelegt sein, was bedeutet, dass alle Komponenten, die mit der gedruckten Verdrahtung und anderen Stromleitungen verbunden sind, nahe beieinander platziert werden müssen.

Die Länge eines gedruckten Drahtes ist direkt proportional zu seiner Induktivität und Impedanz, während seine Breite umgekehrt proportional zu seiner Induktivität und Impedanz ist. Je länger die Länge, desto niedriger ist die Frequenz, mit der die gedruckte Schaltung elektromagnetische Wellen senden und empfangen kann, und desto mehr HF-Energie strahlt sie aus.

Versuchen Sie entsprechend der Größe des Leiterplattenstroms, die Breite der Stromleitung zu mieten, um den Schleifenwiderstand zu reduzieren. Gleichzeitig machen Sie die Richtung der Stromleitung und des Erdungskabels mit der Richtung des Stroms konsistent, was hilft, die Anti-Rausch-Fähigkeit zu verbessern.

Erdung ist der untere Zweig der vier Stromkreise der Schaltnetzteile. Es spielt eine wichtige Rolle als gemeinsamer Bezugspunkt der Schaltung. Es ist eine wichtige Methode, um die Störung zu kontrollieren. Daher sollte die Platzierung von Erdungsdrähten im Layout sorgfältig berücksichtigt werden. Das Mischen verschiedener Erdungskabel führt zu instabilem Betrieb der Stromversorgung.

5 Inspektion

Nachdem das Verdrahtungsdesign abgeschlossen ist, ist es notwendig, sorgfältig zu überprüfen, ob das Verdrahtungsdesign den vom Designer formulierten Regeln entspricht, und gleichzeitig ist es auch notwendig, zu bestätigen, ob die etablierten Regeln den Anforderungen des PCB-Produktionsprozesses entsprechen. Im Allgemeinen ist es notwendig zu überprüfen, ob die Abstände zwischen Linie und Linie, Linie zu Komponente Pad, Linie zu Durchgangsloch, Komponente Pad zu Durchgangsloch und durch Loch zu Durchgangsloch angemessen sind und die Produktionsanforderungen erfüllen.

Ob die Breite der Stromleitung und des Erdungskabels angemessen ist und ob es Stellen in der Leiterplatte gibt, die den Erdungskabel verbreitern können. Hinweis: Einige Fehler können ignoriert werden. Zum Beispiel wird ein Teil der Umrisse einiger Steckverbinder außerhalb des Leiterplattenrahmens platziert, und es wird ein Fehler geben, wenn der Abstand überprüft wird. Darüber hinaus sollte nach Änderung der Verdrahtung und Durchkontaktierungen die Kupferbeschichtung wiederholt werden.

Gemäß der "PCB-Checkliste" umfassen die Inhalte die Entwurfsregeln, Layerdefinition, Linienbreite, Abstand, Pad und über Einstellungen und die Rationalität des Gerätelayouts, die Verdrahtung der Stromversorgung und des Erdungskabelnetzes, die Verdrahtung und Abschirmung des Hochgeschwindigkeits-Uhrennetzes, die Platzierung und Verbindung von Entkopplungskondensatoren usw.

6 Design Output

Hinweise zur Ausgabe von Fotodateien:

Die Ausgangsschichten umfassen Verdrahtungsschicht (untere Schicht), Siebdruckschicht (einschließlich oberer Schicht Siebdruck und untere Schicht Siebdruck), Lötmaskenschicht (untere Schicht Schweißwiderstand), Bohrschicht (untere Schicht). Zusätzlich wird eine Bohrdatei (NC-Bohrer) erzeugt;

Wählen Sie beim Festlegen der Ebene der Siebdruckebene keinen Teiletyp aus, wählen Sie die oberste Ebene (untere Ebene) und Umriss, Text und Zeile der Siebdruckschicht aus.

Wenn Sie die Ebene jeder Ebene festlegen, wählen Sie die Leiterplattenkorrektur aus. Wählen Sie beim Festlegen der Ebene der Siebdruckschicht nicht den Teiletyp aus, sondern die obere Ebene (untere Ebene) sowie den Umriss und Text der Siebdruckebene.