Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
Leiterplattentechnisch

Leiterplattentechnisch - Sieben Schritte im PCB Board Design für LED Switch Netzteil

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Leiterplattentechnisch - Sieben Schritte im PCB Board Design für LED Switch Netzteil

Sieben Schritte im PCB Board Design für LED Switch Netzteil

2021-11-04
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Author:Downs

Bei der Auslegung der Schaltnetzteile, Ein übermäßiger EMI wird ausgestrahlt, wenn die Leiterplatte ist nicht richtig konstruiert. Die Leiterplatte Design mit stabiler Stromversorgung wird in sieben Schritten zusammengefasst: durch die Analyse der Themen, die in jedem Schritt Aufmerksamkeit benötigen, es ist einfach zu tun Leiterplatte Schritt für Schritt entwerfen!


1. Entwurfsprozess von schematischem Diagramm bis PCB

Einrichten von Komponentenparametern Netzwerktabelle> Entwurfsparameter-Einstellungen> Manuelles Layout>> Manuelles Verdrahten>> Überprüfen des Entwurfs>> Überprüfen Sie den Befehl> CAM-Ausgang.


2. Parametereinstellungen

Der Abstand zwischen benachbarten Drähten muss den elektrischen Sicherheitsanforderungen entsprechen und sollte so weit wie möglich für einfache Bedienung und Produktion sein. Abstände sollten zumindest geeignet sein, um Spannung standzuhalten. Bei geringer Verdrahtungsdichte kann der Abstand zwischen Signalleitungen entsprechend erhöht werden. Signalleitungen mit großen Unterschieden zwischen hohen und niedrigen Pegeln sollten möglichst verkürzt und vergrößert werden. Im Allgemeinen sollte der Abstand zwischen den Routen auf

Der Abstand von der Kante des inneren Lochs des Pads zur Kante der Leiterplatte ist größer als 1mm, was den Fehler des Pads während der Verarbeitung vermeiden kann. Wenn die mit dem Pad verbundene Verkabelung dünn ist, sollte die Verbindung zwischen dem Pad und dem Draht als Tröpfchen ausgelegt sein. Der Vorteil ist, dass das Pad nicht leicht zu schälen ist, aber der Draht und das Pad nicht einfach zu trennen sind.

Leiterplatte

3. Bauteillayout

Die Praxis hat bewiesen, dass selbst wenn der Schaltplan richtig entworfen 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, wird eine Verzögerung in der Signalwellenform gebildet, und am Ende der Übertragungsleitung wird ein Reflexionsrauschen gebildet. Aufgrund der Störungen, die durch unsachgemäße Berücksichtigung von Stromversorgung und Erdungskabel verursacht werden, wird die Leistung des Produkts beeinträchtigt. Daher sollte bei der Gestaltung von Leiterplatten auf die richtige Methode geachtet werden. Jedes Schaltnetzteil verfügt über vier Stromschleifen:

(1) Wechselstromkreis des Netzschalters

(2) Wechselstromkreis des Ausgangsgleichrichters

(3) Stromschleife der Eingangssignalquelle

(4) Die Eingangsschaltung der Ausgangslaststromschleife lädt die Eingangskapazität mit einem Strom, der DC annähert, und die Filterkapazität spielt eine Breitbandenergiespeicherrolle. Ebenso wird der Ausgangsfilterkondensator verwendet, um Hochfrequenzenergie aus dem Ausgangsgleichrichter zu speichern, während die Gleichstromenergie aus dem Ausgangslastkreis eliminiert wird. Daher sind die Verdrahtungsenden von Ein- und Ausgangsfilterkondensatoren sehr wichtig. Die Ein- und Ausgangsstromschleifen sollten nur von den Verdrahtungsenden der Filterkondensatoren an die Stromversorgung angeschlossen werden. Wenn die Verbindung zwischen der Eingangs-/Ausgangsschaltung und der Leistungsschalter-/Gleichrichterschaltung nicht direkt mit der Klemme des Kondensators verbunden werden kann, wird die Wechselstrom-Energie vom Eingangs- oder Ausgangsfilterkondensator an die Umgebung abgestrahlt. Die Wechselstromkreise des Leistungsschalters und Gleichrichters enthalten trapezförmige Ströme mit hoher Amplitude, die eine hohe harmonische Komponente haben und viel häufiger als die Grundfrequenz des Schalters sind. Die Spitzenamplitude kann bis zu 5-mal die Amplitude des kontinuierlichen Eingangs-/Ausgangsgleichstroms betragen, und die Übergangszeit beträgt normalerweise etwa 50ns. Diese beiden Schaltkreise sind anfällig für elektromagnetische Störungen. Diese Wechselstromkreise müssen daher vor anderen gedruckten Verdrahtungen im Netzteil verlegt werden. Die drei Hauptkomponenten jeder Schaltung, Filterkapazität, Leistungsschalter oder Gleichrichter, Induktivität oder Transformator, sollten nebeneinander platziert werden, um die Position der Komponenten so einzustellen, dass der Stromweg zwischen ihnen so kurz wie möglich ist.


Die Methode zum Einrichten des Layouts der Schaltnetzteil ist ähnlich seinem elektrischen Design, und der Designprozess ist wie folgt:

_Transformator platzieren

_Stromkreis des Netzschalters entwerfen

_Entwurf des Stromkreises des Ausgangsgleichrichters

_Steuerschaltung angeschlossen an AC-Stromkreis

Entwerfen Sie den Eingangsstromquellenkreis und den Eingangsfilter Entwerfen Sie den Ausgangslastkreis und den Ausgangsfilter Layouten Sie alle Komponenten der Schaltung entsprechend der Funktionseinheit der Schaltung, gemäß den folgenden Prinzipien:

(1) Betrachten Sie zuerst die Größe der Leiterplatte. Wenn die Größe der Leiterplatte zu groß ist, sind die gedruckten Linien lang, die Impedanz steigt, die Rauschfestigkeit nimmt ab und die Kosten steigen. Zu klein erwärmt sich nicht gut und benachbarte Leitungen sind anfällig für Störungen. Eine rechteckige Form mit einem Seitenverhältnis von 3:2 oder 4:3 für eine Leiterplatte. Komponenten, die sich am Rand der Leiterplatte befinden, sind nicht kleiner oder gleich dem Rand der Leiterplatte.

(2) Betrachten Sie das zukünftige Schweißen, wenn Sie das Gerät platzieren, nicht zu dicht;

(3) Layout um die Elemente jeder Funktionsschaltung. Komponenten sollten gleichmäßig, sauber und kompakt auf der Leiterplatte angeordnet sein, um die Leitung und Verbindung zwischen Komponenten zu minimieren und zu verkürzen und die Kapazität so nah wie möglich am Gerät zu entkoppeln

(4) Schaltungen mit hohen Frequenzen sollten die Verteilungsparameter zwischen den Komponenten berücksichtigen. Allgemeine Schaltungen sollten die Komponenten möglichst parallel anordnen. Auf diese Weise ist es nicht nur schön, sondern auch einfach zu montieren und zu schweißen und einfach zur Massenproduktion.

(5) Ordnen Sie die Position jeder Funktionsschaltungseinheit entsprechend dem Fluss der Schaltung an, so dass das Layout den Signalfluss erleichtert und das Signal in der gleichen Richtung wie möglich hält.

(6) Das erste Prinzip des Layouts besteht darin, die Verdrahtungsdurchgangsrate sicherzustellen, beim Bewegen der Geräte auf die Verbindung von Flugleitungen zu achten und die verbundenen Geräte zusammenzusetzen.

(7) Reduzieren Sie den Ringbereich so weit wie möglich, um die Strahlungsstörungen von der Schaltnetzteil zu unterdrücken.


4. Verdrahtungsschalter Netzteil enthält Hochfrequenzsignal

Jede gedruckte Linie auf einer 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 das Gleichstromsignal durchlaufen, können von benachbarten gedruckten Leitungen an das HF-Signal gekoppelt werden und verursachen Schaltungsprobleme (auch wiederstrahlende Störsignale). Daher sollten alle gedruckten Drähte, die durch Wechselstrom gehen, so kurz und breit wie möglich ausgelegt sein, d.h. alle Komponenten, die mit den gedruckten Drähten und anderen Netzkabeln verbunden sind, nah beieinander platziert werden. Die Länge der gedruckten Linie ist proportional zur Induktivität und Impedanz, die sie anzeigt, während die Breite umgekehrt proportional zur Induktivität und Impedanz der gedruckten Linie ist. Die Länge spiegelt die Wellenlänge der Reaktion der gedruckten Linie wider. Je länger die Länge, desto niedriger die Frequenz, mit der die gedruckte Linie elektromagnetische Wellen senden und empfangen kann, desto mehr Hochfrequenzenergie kann sie ausstrahlen. Versuchen Sie entsprechend der aktuellen Größe der Leiterplatte, die Mietstromkabelbreite zu erhöhen und den Schleifenwiderstand zu reduzieren. Machen Sie gleichzeitig die Richtung des Netzkabels, des Erdungskabels und des Stroms konsistent, was zur Verbesserung der Lärmschutzfähigkeit beiträgt. Erdung ist der untere Zweig der vier Stromkreise der Schaltnetzteile. Es spielt eine wichtige Rolle als gemeinsamer Bezugspunkt der Schaltung und ist eine wichtige Methode zur Steuerung von Störungen. Daher sollte die Platzierung von Erdungsdrähten im Layout sorgfältig berücksichtigt werden. Das Mischen aller Arten von Erdungsdrähten verursacht Instabilität der Stromversorgung.


Folgende Punkte sind bei der Liniengestaltung zu beachten:

1. Die richtige Auswahl einer Einpunkt-Erdung bedeutet normalerweise, dass das gemeinsame Ende der Filterkapazität der Anschlusspunkt anderer Anschlusspunkte sein sollte, die mit der Wechselstrom-Masse mit großem Strom gekoppelt sind, der Erdungspunkt desselben Schaltkreises so nah wie möglich sein sollte, und die Leistungsfilterkapazität des Schaltkreises sollte auch mit dem Erdungspunkt dieser Ebene verbunden sein, Hauptsächlich, wenn man bedenkt, dass sich der Strom, der von jedem Teil der Schaltung zur Erde zurückgeführt wird, ändert. Interferenz wird eingeführt, weil die Impedanz der tatsächlich fließenden Leitung Änderungen im Potential von Teilen der Schaltung verursachen kann. Bei diesem Schaltnetzteil haben seine Verdrahtung und Induktivität zwischen Geräten wenig Einfluss, während die Zirkulation, die durch den Erdungskreislauf gebildet wird, einen größeren Einfluss auf die Störung hat. Daher wird eine Punkterdung verwendet, das heißt die Schaltstromschleife des Netzteils. (Die Massedrähte mehrerer Geräte sind mit dem Massefuß verbunden, und die Massedrähte mehrerer Geräte der Ausgangsgleichrichterstromschaltung sind auch mit dem Massefuß des entsprechenden Filterkondensators verbunden, so dass die Stromversorgung stabiler arbeitet und nicht einfach ist, sich selbst zu erregen.Wenn Sie keinen einzelnen Punkt tun können, können Sie zwei Dioden oder einen kleinen Widerstand miteinander verbinden In der Tat, in einem relativ konzentrierten Stück Kupferfolie.

2. Machen Sie den Erdungsdraht so dick wie möglich Wenn der Erdungsdraht sehr dünn ist, ändert sich das Erdungspotential mit der Änderung des Stroms, was zu einem instabilen Timersignalpegel und einer Verschlechterung der Rauschfestigkeit elektronischer Geräte führt. Um sicherzustellen, dass jedes große Stromerdungsende gedruckte Linien so kurz und breit wie möglich verwendet und die Breite der Stromversorgung und des Erdungskabels so weit wie möglich zu verbreitern, ist es daher so, dass der Erdungskabel breiter als die Stromleitung ist. Ihre Beziehung ist: Erdungsdraht>Stromleitung>Signal Zahlendraht, wenn möglich, sollte breiter als 3mm sein, oder kann als Erdungsdraht mit einer großen Fläche von Kupfer verwendet werden. Schließen Sie ungenutzte Stellen als Erdungskabel an die Masse auf der Leiterplatte an. Für die globale Verdrahtung müssen auch folgende Prinzipien beachtet werden:

(1) Verdrahtungsrichtung: Von der geschweißten Oberfläche sollten Elemente in der gleichen Richtung wie das schematische Diagramm wie möglich angeordnet werden, und Verdrahtungsrichtung sollte in Übereinstimmung mit dem Schaltplan sein. Da verschiedene Parameter während des Produktionsprozesses auf der geschweißten Oberfläche erfasst werden müssen, ist es einfach, in der Produktion zu prüfen, zu debuggen und zu reparieren. (Anmerkung: bezieht sich auf die Prämisse der Erfüllung der Anforderungen der Schaltungsleistung, der gesamten Satzanlage und des Plattenlayouts).

(2) Machen Sie beim Entwerfen des Verdrahtungsplans so wenige Kurven wie möglich in der Route, ändern Sie nicht abrupt die Linienbreite auf dem gedruckten Bogen und machen Sie die Ecken der Traverse mehr als 90 Grad, um die Linien einfach und klar zu machen.

(3) In der gedruckten Schaltung ist kein Kreuzkreis zulässig. Für mögliche Querlinien kann es durch "Bohren" oder "Wickeln" gelöst werden. Das heißt, lassen Sie eine Leitung an der Lücke unter anderen Widerständen, Kondensatoren, Trioden oder "Wickeln" von einem Ende einer Leitung, die sich kreuzen kann, "bohren". In der Vergangenheit, wie man die Schaltung in speziellen Fällen komplex macht, war es auch erlaubt, Drähte zu verwenden, um das Design zu vereinfachen, was das Kreuzkreisproblem löste. Wegen der einzelnen Platte, des direkten Einfügeelements auf der oberen Oberfläche und der auf der unteren Oberfläche montierten Vorrichtung kann die direkte Einfügeeinrichtung die obere Vorrichtung im Layout überlappen, aber Überschneidungen des Pads vermeiden.

3. Um die Ausgangsspannung zurück zum Primärtransformator zu geben, sollten die beiden Seiten der Schaltung eine gemeinsame Referenz haben, so dass nach dem Verlegen von Kupfer auf den beiden Seiten des Erdungskabels sie auch miteinander verbunden werden sollten, um eine gemeinsame Masse zu bilden.

5. Inspektion

Nachdem der Verdrahtungsentwurf abgeschlossen ist, ist es notwendig, sorgfältig zu überprüfen, ob der Verdrahtungsentwurf den vom Designer festgelegten Regeln entspricht. Gleichzeitig muss auch überprüft werden, ob die festgelegten Regeln den Anforderungen des Produktionsprozesses von Leiterplatten entsprechen. Im Allgemeinen ist es notwendig zu überprüfen, ob die Abstände zwischen Leitungen und Drähten, zwischen Drähten und Bauteilpads, zwischen Drähten und Durchgangslöchern, zwischen Bauteilpads und Durchgangslöchern, zwischen Durchgangslöchern und Durchgangslöchern angemessen sind und ob sie die Produktionsanforderungen erfüllen. Ob die Breiten der Linien und Masseleitungen angemessen sind und ob es Raum für die Erweiterung der Masseleitungen in der Leiterplatte gibt. Hinweis: Einige Fehler können ignoriert werden, z. B. wenn einige Plug-in-Gliederung-Teile außerhalb des Boardrahmens platziert werden, Fehler auftreten, wenn der Abstand überprüft wird, und Kupfer wird jedes Mal neu beschichtet, wenn die Linien und Löcher geändert wurden.

6. Überprüfung gemäß "PCB Checkliste"

Der Inhalt umfasst die Entwurfsregeln, Layerdefinition, Linienbreite, Abstand, Pad, Durchgangslocheinstellungen, aber auch die Überprüfung der Rationalität des Gerätelayouts, der Verdrahtung der Stromversorgung und des Erdungsnetzes, der Verdrahtung und Abschirmung des Hochgeschwindigkeits-Uhrennetzes, der Platzierung und des Anschlusses von Entkopplungskondensatoren usw.

7. Hinweise zur Gestaltung von Lichtzeichnungsdokumenten

A. Die auszugebenden Schichten sind Verdrahtungsschicht (untere Schicht), Siebdruckschicht (einschließlich obere Schicht, untere Schicht), Widerstandsschicht (untere Schicht), Bohrschicht (untere Schicht) und Bohrdatei (NCDrill).

B. Wählen Sie PartType nicht aus, wenn Sie die Ebene der Siebdruckebene festlegen, Umriss auswählen, Text, Liniec of the top (bottom) and screen printing layer. Beim Festlegen der Ebene jeder Ebene, wählen Leiterplatte Outline. Beim Einstellen der Ebene der Siebdruckebene, ich wähle nicht PartType aus, select the top (bottom) When generating drilling files with Outline, Text, Line.d. der Siebdruckschicht, die Standardeinstellungen von Power verwendenPCB und keine Änderungen vornehmen.