Leiterplattentechnisch - Punkte, die im Leiterplatte Designprozess beachtet werden müssen

In jedem Schaltnetzteil, die physikalische Gestaltung der Leiterplatte ist der letzte Link. Wenn die Konstruktionsmethode falsch ist, Die Leiterplatte kann zu viele elektromagnetische Störungen ausstrahlen und dazu führen, dass das Netzteil instabil arbeitet. Im Folgenden sind die Dinge, die Aufmerksamkeit in jedem Schritt analysieren müssen.

1. Vom Schaltplan zum PCB-Designprozess

Komponentenparameter festlegen -> Eingabeprinzip Netzliste -> Design-Parametereinstellungen -> manuelles Layout -> manuelle Verkabelung -> Design überprüfen -> Überprüfung -> CAM-Ausgang

2. Parametereinstellung

Der Abstand zwischen benachbarten Drähten muss in der Lage sein, elektrische Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, und um Betrieb und Produktion zu erleichtern, sollte der Abstand so groß wie möglich sein. Der Mindestabstand muss mindestens für die tolerierte Spannung geeignet sein. Bei geringer Verdrahtungsdichte kann der Abstand der Signalleitungen entsprechend erhöht werden.Bei Signalleitungen mit einem großen Abstand zwischen hohen und niedrigen Pegeln sollte der Abstand so kurz wie möglich und der Abstand erhöht werden. Im Allgemeinen setzen Sie den Leiterbahnabstand auf 8mil. Der Abstand zwischen der Kante des inneren Lochs des PCB-Pads und der Kante der Leiterplatte sollte größer als 1mm sein, um Pad-Defekte während der Verarbeitung zu vermeiden. Wenn die mit den Pads verbundenen Leiterbahnen dünn sind, sollte die Verbindung zwischen den Pads und den Leiterbahnen tropfenförmig gestaltet werden. Der Vorteil dabei ist, dass die Pads nicht leicht zu schälen sind, aber die Leiterbahnen und Pads nicht leicht zu trennen sind.

3. Layout der Leiterplatte komponenten

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

Wenn beispielsweise die beiden dünnen parallelen Linien der Leiterplatte nahe beieinander liegen, verursacht dies die Verzögerung der Signalwellenform, und das Reflexionsrauschen wird am Ende der Übertragungsleitung gebildet; Die Interferenzen, die durch die unsachgemäße Berücksichtigung der Stromversorgung und Masse verursacht werden, verursachen das Produkt. Die Leistung sinkt, also sollten Sie beim Entwurf der Leiterplatte darauf achten, die richtige Methode anzuwenden.

Jedes Schaltnetzteil verfügt über vier Stromschleifen:

Netzschalter Wechselstromkreis

Wechselstromkreis des Ausgangsgleichrichters

Stromschleife der Eingangssignalquelle

Ausgangslaststrom-Schleife Eingangsschleife

Der Eingangskondensator wird durch einen ungefähren Gleichstrom geladen, und der Filterkondensator fungiert hauptsächlich als Breitbandenergiespeicher; In ähnlicher Weise wird der Ausgangsfilterkondensator auch verwendet, um Hochfrequenzenergie vom Ausgangsgleichrichter zu speichern und gleichzeitig die Gleichstrom-Energie der Ausgangslastschleife zu eliminieren.

Daher sind die Anschlüsse der Ein- und Ausgangsfilterkondensatoren sehr wichtig. Die Eingangs- und Ausgangsstromschleifen sollten nur von den Anschlüssen des Filterkondensators an die Stromversorgung angeschlossen werden; Wenn die Verbindung zwischen der Eingangs-/Ausgangsschleife und der Leistungsschalter-/Gleichrichterschleife nicht an den Kondensator angeschlossen werden kann Die Klemme ist direkt angeschlossen, und die Wechselstromenergie wird durch den Eingangs- oder Ausgangsfilterkondensator in die Umgebung abgestrahlt.

Der Wechselstromkreis des Netzschalters und der Wechselstromkreis des Gleichrichters enthalten trapezförmige Ströme mit hoher Amplitude. Die harmonischen Komponenten dieser Ströme sind sehr hoch. Die Frequenz ist viel größer als die Grundfrequenz des Schalters. Die Spitzenamplitude kann bis zum 5-fachen der Amplitude des kontinuierlichen Eingangs-/Ausgangsgleichstroms betragen. Die Übergangszeit beträgt normalerweise ca. 50ns.

Diese beiden Schleifen sind am anfälligsten für elektromagnetische Störungen, daher müssen diese AC-Schleifen vor den anderen gedruckten Leitungen in der Stromversorgung ausgelegt werden. Die drei Hauptkomponenten jeder Schleife sind Filterkondensatoren, Leistungsschalter oder Gleichrichter, Induktoren oder Transformatoren. Platzieren Sie sie nebeneinander und passen Sie die Position der Komponenten an, um den aktuellen Pfad zwischen ihnen so kurz wie möglich zu machen.

Der beste Weg, ein Schaltnetzteil-Layout zu erstellen, ähnelt seinem elektrischen Design. Der beste Designprozess ist wie folgt:

Platzieren Sie den Transformator

Entwurf der Stromschleife des Netzschalters

Entwurfsausgang Gleichrichter Stromschleife

Steuerkreis angeschlossen an AC-Stromkreis

4. Leiterplattenverdrahtung

Das Schaltnetzteil enthält hochfrequente Signale. Jede gedruckte Linie auf der Leiterplatte kann als Antenne fungieren. Die Länge und Breite der gedruckten Linie beeinflussen ihre Impedanz und Induktivität und beeinflussen dadurch den Frequenzgang. Selbst gedruckte Leitungen, die DC-Signale übergeben, können an Hochfrequenzsignale benachbarter gedruckter Leitungen gekoppelt werden und Schaltungsprobleme verursachen (und sogar Störsignale wieder ausstrahlen).

Daher sollten alle gedruckten Leitungen, die Wechselstrom durchlaufen, so kurz und breit wie möglich sein, was bedeutet, dass alle Komponenten, die an die gedruckten Leitungen und andere Stromleitungen angeschlossen sind, sehr nah platziert werden müssen.

Die Länge der gedruckten Linie ist proportional zu ihrer Induktivität und Impedanz, und die Breite ist umgekehrt proportional zur Induktivität und Impedanz der gedruckten Linie. Die Länge spiegelt die Wellenlänge der Drucklinie wider. Je länger die Länge, desto niedriger ist die Frequenz, mit der die gedruckte Linie elektromagnetische Wellen senden und empfangen kann, und sie kann mehr Hochfrequenzenergie ausstrahlen.

Versuchen Sie entsprechend der Größe des Leiterplattenstroms, die Breite der Stromleitung zu erhöhen, um den Schleifenwiderstand zu verringern. Zur gleichen Zeit, machen Sie die Richtung der Stromleitung und der Erdungsleitung konsistent mit der Richtung des Stroms, was hilft, die Anti-Rausch-Fähigkeit zu verbessern.

Erdung ist der untere Zweig der vier Stromschleifen des Schaltnetzteils. Es spielt eine wichtige Rolle als gemeinsamer Bezugspunkt für die 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 Erdungen führt zu instabilem Netzbetrieb.

5. Überprüfen

Nach dem Leiterplatten verdrahtung Design ist abgeschlossen, Es ist notwendig, sorgfältig zu überprüfen, ob das Verdrahtungsdesign den vom Designer festgelegten Regeln entspricht; zur gleichen Zeit, Es ist auch notwendig zu überprüfen, ob die getroffenen Regeln den Anforderungen des Leiterplattenprozesses entsprechen. Überprüfen Sie im Allgemeinen die Linien und Linien, Linien- und Komponentenpolster, Ob der Abstand zwischen der Linie und dem Durchgangsloch, das Bauteilpad und das Durchgangsloch, das Durchgangsloch und das Durchgangsloch ist vernünftig, ob es die Produktionsanforderungen erfüllt, ob die Breite der Stromleitung und der Erdungsleitung angemessen ist, ob es eine Masselinie in der Leiterplatte gibt Wide place.

6. Entwurfsausgabe

Vorsichtsmaßnahmen für den Export von Gerber-Dateien:

Die Schichten, die ausgegeben werden müssen, sind Verdrahtungsschicht (untere Schicht), Siebsiebschicht (einschließlich oberer Siebdruck, unterer Siebdruck), Lötmaske (untere Lötmaske), Bohrschicht (untere Schicht) und auch Bohrdateien (NC-Bohrer)

Wählen Sie beim Festlegen der Ebene der Siebdruckebene nicht Teiletyp, sondern die obere Ebene (untere Ebene) und Kontur, Text, Linie der Siebdruckebene aus.

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