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En cualquier diseño de fuente de alimentación de conmutación, el diseño físico de la placa de circuito 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. A continuación se analizan las precauciones en cada paso.
1. proceso desde el diagrama esquemático hasta el diseño de PCB
Establecer parámetros de componentes - > introducir tabla de red de principios - > configuración de parámetros de diseño - > Diseño manual - > cableado manual - > Diseño de verificación - > revisión - > salida cam.
2. configuración de parámetros
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 ancha posible. La distancia mínima debe ser adecuada al menos para el voltaje tolerado. 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 niveles altos y bajos, el espaciamiento debe ser lo más corto posible y el espaciamiento debe aumentarse. Por lo general, el espaciamiento de la trayectoria 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.
3. diseño de componentes
La práctica ha demostrado que incluso si el diseño del esquema del circuito es correcto y el diseño de la placa de circuito impreso no es adecuado, afectará negativamente la fiabilidad de los equipos electrónicos.
Por ejemplo, si las dos líneas paralelas finas de la placa de circuito impreso están muy cerca, causará retraso en la forma de onda de la señal y ruido reflejado al final 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: el circuito de corriente alterna del interruptor de alimentación produce el rectificador, el circuito de corriente alterna de entrada de la fuente de señal, el circuito de corriente de salida del Circuito de corriente de carga, el circuito de entrada del Circuito de corriente de salida.
Los condensadores de entrada se cargan con una corriente continua aproximada, y los condensadores de filtro se utilizan principalmente como acumuladores de energía de banda ancha; Del mismo modo, los condensadores de filtro de salida también se utilizan para almacenar energía de alta frecuencia del rectificador de salida, eliminando al mismo tiempo la energía de corriente continua del Circuito de carga de salida.
Por lo tanto, los terminales de los condensadores de filtro de entrada y salida son muy importantes. Los circuitos de corriente de entrada y salida solo deben conectarse a la fuente de alimentación desde los terminales del condensadores de filtro, respectivamente; Si la conexión entre el circuito de entrada / salida y el circuito del interruptor de alimentación / rectificador no se puede conectar al capacitor, se conectan directamente los terminales, y la energía de CA se irradiará al medio ambiente a través del capacitor de filtro de entrada o 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 diseñarse antes de otras líneas impresas en la fuente de alimentación. Los tres componentes principales de cada circuito son condensadores de filtro, interruptores o rectificadores de potencia, inductores o transformadores. Juntarlos 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:
1. coloque el transformador 2. Diseño del Circuito de corriente del interruptor de alimentación 3. Diseño del Circuito de corriente del convertidor de salida 4. Conectar el circuito de control al circuito de alimentación de ca
4. al diseñar el circuito de fuente de corriente de entrada y el filtro de entrada para diseñar el circuito de carga de salida y el filtro de salida de acuerdo con la unidad funcional del circuito, se cumplirán los siguientes principios al diseñar todos los componentes del circuito:
A. en primer lugar, considere el tamaño del pcb. Cuando el tamaño del PCB es demasiado grande, la línea de impresión se alargará, la resistencia aumentará, la resistencia al ruido se reducirá y el costo aumentará; Si el tamaño del PCB es demasiado pequeño, el efecto de disipación de calor no es bueno, y las líneas adyacentes son vulnerables a la interferencia. La forma óptima de la placa de circuito es rectangular, con una relación de aspecto de 3: 2 o 4: 3, y los componentes se encuentran en el borde de la placa de circuito, generalmente a no menos de 2 mm del borde de la placa de circuito.
B. al colocar el equipo, considere la soldadura futura y no sea demasiado densa
C. centrándonos en los componentes centrales de cada circuito funcional, dispuestos en torno a ellos. los componentes deben estar dispuestos 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 dispositivo.
D. para los circuitos que funcionan a alta frecuencia, se deben considerar los parámetros de distribución entre los componentes. Por lo 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.
E. 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 en la medida de lo posible.
F. el principio primordial del diseño es garantizar la tasa de cableado, prestar atención a la conexión de la línea voladora al mover el dispositivo y juntar los dispositivos con una relación de conexión.
G. minimizar el área del circuito y frenar la interferencia de radiación de la fuente de alimentación del interruptor
5. cableado
La fuente de alimentación del interruptor contiene señales de alta frecuencia. Cualquier cable impreso en el PCB se puede utilizar como antena. La longitud y el ancho de la línea impresa afectan su resistencia e inducción, lo que afecta la respuesta de frecuencia. Incluso las líneas impresas que transmiten señales de corriente continua se acoplan a señales de radiofrecuencia de líneas impresas adyacentes, lo que provoca problemas en el circuito (e incluso vuelve a irradiar señales 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 de alimentación 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. La longitud refleja la longitud de onda de la respuesta de la línea de impresión. Cuanto más larga sea la longitud, menor será la frecuencia con la que la línea de impresión envía y recibe ondas electromagnéticas, y puede irradiar más energía de radiofrecuencia.
De acuerdo con el tamaño de la corriente eléctrica de la placa de circuito impreso, trate de aumentar el ancho del cable de alimentación para reducir la resistencia del circuito. Al mismo tiempo, hacer que la dirección del cable de alimentación y el cable de tierra sea la misma que la dirección de la corriente eléctrica ayuda a mejorar la capacidad de resistencia al ruido.
El suelo es la rama inferior de los cuatro circuitos de corriente de la fuente de alimentación del interruptor. Desempeña un papel importante como punto de referencia público del circuito y es un método importante para controlar la interferencia. Por lo tanto, la colocación del cable de tierra debe considerarse cuidadosamente en el diseño. Mezclar varios tipos de puesta a tierra puede causar un funcionamiento inestable de la fuente de alimentación.
6. Inspección
Una vez completado el diseño del cableado, se debe comprobar cuidadosamente si el diseño del cableado cumple con las reglas establecidas por el diseñador y, al mismo tiempo, confirmar si las reglas establecidas cumplen con los requisitos del proceso de producción de la placa de circuito impreso. Por lo general, revise las líneas y líneas, las almohadillas de líneas y componentes y las líneas. Si la distancia entre el agujero a través, la almohadilla del componente y el agujero a través, 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.
La revisión se basa en la "lista de inspección de pcb", que incluye reglas de diseño, definición de capa, ancho de línea, espaciamiento, almohadillas y configuración de agujeros. También se debe centrarse en revisar la racionalidad del diseño del equipo, el cableado de las redes de alimentación y puesta a tierra y las redes de reloj de alta velocidad. Cableado y blindaje, colocación y conexión de condensadores de desacoplamiento, etc.
7. salida de diseño
Precauciones para exportar archivos gerber:
A. las capas que deben exportarse incluyen la capa de cableado (inferior), la capa de malla de alambre (incluida la malla de alambre superior, la malla de alambre inferior), la máscara de soldadura (máscara de soldadura inferior), la capa de perforación (inferior) y la Lima de perforación (nc drill)
B. al establecer la capa de la capa de serigrafía, no seleccione el tipo de pieza, elija el contorno, el texto, las líneas de la capa superior (inferior) y la capa de serigrafía.
C. en el diseño de pcb, al configurar la capa de cada capa, seleccione el tablero exterior. Al establecer la capa de la capa de serigrafía, no seleccione el "tipo de pieza", seleccione el contorno y el texto de la capa superior (inferior) y la capa de serigrafía.
