Diseño electrónico - Diseño y análisis del tablero de PCB de la fuente de alimentación del interruptor

En el diseño de la fuente de alimentación del interruptor, el diseño físico de la placa de PCB es el último enlace. Si el método de diseño no es adecuado, el PCB puede irradiar demasiada interferencia electromagnética, lo que resulta en un funcionamiento inestable de la fuente de alimentación. El siguiente es un análisis de las precauciones en cada paso:

1. desde el diagrama esquemático hasta el proceso de diseño del pcb. Establecer parámetros de componentes - "introducir tabla de red de principios -" configuración de parámetros de diseño - "diseño manual -" cableado manual - "verificar diseño -" revisión - "salida cam.

2. los parámetros establecen que la distancia entre los cables adyacentes debe ser capaz de cumplir con los requisitos de Seguridad eléctrica, y para facilitar la operación y la producción, la distancia debe ser lo más amplia posible. La distancia mínima debe ser adecuada al menos para soportar el voltaje. Cuando la densidad de cableado es baja, se puede aumentar adecuadamente el espaciamiento de las líneas de señal. Para las líneas de señal con grandes brechas entre los niveles alto y bajo, el espaciamiento debe ser lo más corto posible y el espaciamiento debe aumentarse. Por lo general, el espaciamiento de las trazas se establece en 8 mils.

La distancia entre el borde del agujero interior de la almohadilla y el borde de la placa impresa debe ser superior a 1 mm, lo que puede evitar defectos en la almohadilla durante el procesamiento. Cuando el rastro conectado a la almohadilla sea delgado, la conexión entre la almohadilla y el rastro debe diseñarse en forma de gota. La ventaja de esto es que la almohadilla no es fácil de quitar, pero el rastro y la almohadilla no son fáciles de desconectar.

En tercer lugar, la práctica de diseño de componentes ha demostrado que incluso si el esquema del Circuito está diseñado correctamente y la placa de circuito impreso no está diseñada adecuadamente, tendrá un impacto negativo en la fiabilidad de los equipos electrónicos. Por ejemplo, si dos líneas paralelas finas de la placa impresa se acercan, la forma de onda de la señal se retrasará y se formará ruido reflejado en los terminales de la línea de transmisión. El rendimiento disminuye, por lo que al diseñar una placa de circuito impreso, se debe prestar atención al uso del método correcto. Cada fuente de alimentación del interruptor tiene cuatro circuitos de corriente:

1. Circuito de CA del interruptor de alimentación

2. Circuito de CA del rectificador de salida

3. Circuito de corriente de la fuente de señal de entrada

4. Circuito de corriente de carga de salida

El circuito de CA del interruptor de alimentación y el circuito de CA del rectificador contienen corriente trapezoidal de alta amplitud. Los componentes armónicos de estas corrientes son muy altos. La frecuencia es mucho mayor que la frecuencia base del interruptor. La amplitud máxima puede ser hasta cinco veces la amplitud de la corriente continua de entrada / salida. El tiempo de transición suele ser de unos 50 ns. Estos dos circuitos son los más vulnerables a la interferencia electromagnética, por lo que estos circuitos de CA deben colocarse antes que otras líneas impresas en la fuente de alimentación. Los tres componentes principales de cada bucle son condensadores de filtro, interruptores o rectificadores de potencia, inductores o transformadores. Colocarlos lado a lado y ajustar la posición de los componentes para que el camino actual entre ellos sea lo más corto posible. La mejor manera de establecer el diseño de la fuente de alimentación del interruptor es similar a su diseño eléctrico. El mejor proceso de diseño es el siguiente:

Colocar el transformador

Diseño del Circuito de corriente del interruptor de alimentación

Diseño del Circuito de corriente del rectificador de salida

El circuito de control está conectado al circuito de alimentación de ca

Diseño del Circuito de fuente de corriente de entrada y el filtro de entrada

Al diseñar el circuito de carga de salida y el filtro de salida de acuerdo con la unidad funcional del circuito, al organizar todos los componentes del circuito, se deben cumplir los siguientes principios:

(1) en primer lugar, considere el tamaño del pcb. Cuando el tamaño del PCB es demasiado grande, la línea de impresión será muy larga, la resistencia aumentará, la resistencia al ruido disminuirá y el costo aumentará; Si el tamaño del PCB es demasiado pequeño, la disipación de calor no es buena, y las líneas adyacentes son vulnerables a la interferencia. La mejor forma de la placa de circuito es el rectángulo, con una relación de aspecto de 3: 2 o 4: 3. Los componentes ubicados en el borde de la placa de circuito generalmente no están a menos de 2 mm del borde de la placa de circuito.

(2) al colocar el equipo, se debe considerar la soldadura posterior, no demasiado densa.

(3) con los componentes centrales de cada circuito funcional como centro, dispuestos a su alrededor. los componentes deben colocarse de manera uniforme, ordenada y compacta en el pcb, minimizando y acortando los cables y conexiones entre los componentes, y los condensadores de desacoplamiento deben estar lo más cerca posible del VCC del equipo.

(4) para los circuitos que funcionan a alta frecuencia, se deben considerar los parámetros de distribución entre los componentes. En general, los circuitos deben estar dispuestos en paralelo tanto como sea posible. De esta manera, no solo es hermoso, sino que también es fácil de instalar y soldar y fácil de producir en masa.

(5) organizar la ubicación de cada unidad de circuito funcional de acuerdo con el proceso del circuito, para que el diseño facilite la circulación de la señal y la señal se mantenga en la misma dirección tanto como sea posible.

4. la fuente de alimentación del interruptor de cableado contiene señales de alta frecuencia. Cualquier línea impresa en el PCB puede actuar como antena. La longitud y el ancho de la línea impresa afectarán su resistencia e inducción, lo que afectará la respuesta de frecuencia. Incluso las líneas impresas que pasan por la señal DC pueden acoplarse a la señal de radiofrecuencia de las líneas impresas adyacentes y causar problemas en el circuito (e incluso volver a irradiar la señal de interferencia). Por lo tanto, todas las líneas impresas que pasan por la corriente alterna deben diseñarse de la manera más corta y ancha posible, lo que significa que todos los componentes conectados a las líneas impresas y otras líneas eléctricas deben colocarse muy cerca. La longitud de la línea impresa es proporcional a su inducción e resistencia, y la anchura es proporcional a la inducción e resistencia de la línea impresa.

El diseño del cable de tierra debe prestar atención a los siguientes puntos:

1. elija correctamente la puesta a tierra de un solo punto. En general, el extremo común del capacitor de filtro debe ser el único punto de conexión que se acopla entre otros puntos de tierra y el suelo de ca de alta corriente. Debe conectarse a un punto de tierra de este nivel. La consideración principal es que la corriente que regresa al suelo en cada parte del circuito cambiará. La resistencia de la línea de flujo real causará cambios en el potencial de tierra en todas las partes del circuito e introducirá interferencias.

2. el cable de tierra debe ser lo más grueso posible. Si el cable de tierra es muy fino, el potencial de tierra cambiará con el cambio de corriente, lo que provocará que el nivel de señal de tiempo del dispositivo electrónico sea inestable y el rendimiento antiruido disminuya. Por lo tanto, asegúrese de que cada terminal de tierra de gran corriente utilice líneas impresas lo más cortas y anchas posible, y ensanche el ancho de la línea de alimentación y la línea de tierra tanto como sea posible. Es mejor hacer que el cable de tierra sea más ancho que el cable de alimentación. Su relación es: cable de tierra > Cable de alimentación > Cable de señal. Si es posible, el ancho del cable de tierra debe ser superior a 3 mm, y una gran área de cobre también puede usarse como cable de tierra. Conecte los lugares no utilizados en la placa de circuito impreso como cables de tierra.

5. una vez completado el diseño del cableado, se debe verificar cuidadosamente si el diseño del cableado cumple con las reglas establecidas por el diseñador. Al mismo tiempo, también es necesario confirmar si las reglas establecidas cumplen con los requisitos del proceso de producción de placas impresas. En general, se inspecciona si la distancia entre el alambre de soldadura y el alambre, el alambre de soldadura y el disco de soldadura del componente, el alambre de soldadura y el agujero a través, la distancia entre la almohadilla de soldadura del componente y el agujero a través, la distancia entre el agujero a través y el agujero a través es razonable y Si cumple con los requisitos de producción. Si el ancho del cable de alimentación y el cable de tierra es adecuado y si hay lugares en el PCB para ensanchar el cable de tierra. Nota: algunos errores se pueden ignorar. Por ejemplo, cuando una parte del contorno de algunos conectores se coloca fuera del marco de la placa, se produce un error al comprobar el espaciamiento; Además, cada vez que se modifican los rastros y los agujeros, se debe volver a broncear. 6. la revisión incluye reglas de diseño, definición de capa, ancho de línea, espaciamiento, almohadillas y configuración de agujeros de acuerdo con la "lista de inspección de pcb". También debe centrarse en revisar la racionalidad del diseño del equipo, el enrutamiento de las redes de alimentación y puesta a tierra, así como el enrutamiento y blindaje de las redes de reloj de alta velocidad, la colocación y conexión de condensadores de desacoplamiento, etc.