Tecnología de PCB - Todo el proceso y consideraciones clave del diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor

Todo el proceso y consideraciones clave del diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor

Como ingeniero profesional de pcb, al realizar el diseño y cableado de PCB de la fuente de alimentación del interruptor, se debe prestar especial atención a los siguientes asuntos importantes:

Procesamiento después del acceso a la fuente de alimentación: después del acceso a la fuente de alimentación, primero se purifica a través de un capacitor de filtro y luego se transporta al equipo posterior para su uso. Esto se debe a que la disposición de los PCB no es un canal conductor ideal, tienen cierta resistencia e inducción de distribución. Si se extrae la electricidad antes del condensadores de filtro, esto hará que el componente de onda en la fuente de alimentación sea mayor, lo que reducirá el efecto de filtrado.

Detalles del diseño de la línea: en el diseño, las líneas deben ser lo más anchas posible en lugar de finas, evitando el uso de esquinas afiladas y giros en ángulo recto. Para los cables de tierra, deben diseñarse lo más anchos posible y se debe dar prioridad al uso de grandes áreas de cobre, lo que puede mejorar significativamente el efecto de puesta a tierra.

Principio de diseño de los condensadores: los condensadores se utilizan principalmente para proporcionar el soporte capacitivo necesario para dispositivos de conmutación (como circuitos de puerta) u otros componentes que requieren filtrado / desacoplamiento. Por lo tanto, durante el diseño, se debe garantizar que estos condensadores estén lo más cerca posible de los componentes a los que sirven para evitar fallas de condensadores causadas por distancias excesivas.

Al diseñar el diseño de PCB de la placa de alimentación, combinado con las regulaciones de seguridad, se debe prestar especial atención a los siguientes puntos clave:

En el caso de la parte de entrada de la fuente de alimentación de ca, antes de que se instale el fusible, se garantizará que la distancia mínima de seguridad entre las dos líneas de alimentación no sea inferior a 6 mm, mientras que la distancia mínima de seguridad entre estas dos líneas de alimentación y la carcasa del recinto o la parte de Tierra del recinto también se mantendrá por encima de 8 mm.

El diseño de alineación después de la instalación de la mecha requiere un diseño cuidadoso para garantizar una distancia mínima de arrastre de 3 mm o más entre la línea cero y la línea de fuego para evitar cortocircuitos eléctricos y riesgos potenciales de Seguridad.

Se mantendrá una distancia mínima de arrastre de al menos 8 mm entre las zonas de alta tensión y las zonas de baja tensión. Si la distancia es igual o inferior a 8 mm, se debe proporcionar una ranura de Seguridad de 2 mm de ancho entre las dos áreas para garantizar aún más el aislamiento eléctrico y la seguridad.

La zona de alta tensión estará equipada con un aviso visible de alta tensión en forma de símbolo triangular que contenga el número de exclamación y impreso en el PCB a través de una malla de alambre. Además, las zonas de alta presión deben estar marcadas con marcos de serigrafía de no menos de 3 mm de ancho para resaltar sus características especiales y recordar a los operadores que presten atención a la seguridad.

En los circuitos de filtro de rectificación de alta tensión, la distancia mínima de seguridad entre los polos positivo y negativo no debe ser inferior a 2 mm para evitar problemas de penetración eléctrica o cortocircuito causados por una distancia demasiado cercana.

Proceso de diseño del PCB de la fuente de alimentación del interruptor:

Diseño esquemático: en primer lugar, de acuerdo con los requisitos de diseño, se utiliza un software de diseño electrónico profesional para dibujar el esquema de la fuente de alimentación del interruptor. Este es el punto de partida de todo el proceso de diseño y proporciona la base para los pasos posteriores.

Generación de tablas de red: después de completar el diseño del esquema, el software generará automáticamente las tablas de red correspondientes compilando y verificando si el esquema es correcto. La tabla de red registra en detalle la relación de conexión entre cada componente del circuito, que es una base importante para el diseño y cableado posterior de pcb.

Configuración de límites físicos: a continuación, es necesario establecer los límites físicos de los PCB en el software de diseño (keepout layer) para aclarar las dimensiones de perfil y las limitaciones de límites de los pcb, asegurando que el diseño y cableado posteriores no excedan el alcance.

Importación de componentes y redes: importar componentes esquemáticos y relaciones de red al entorno de diseño de PCB para prepararse para el diseño y cableado posteriores.

Diseño de componentes: el diseño de componentes es un paso muy crítico en el diseño de pcb. Un diseño razonable no solo puede mejorar la vida útil y la estabilidad del producto, sino también mejorar la compatibilidad electromagnética. El diseño debe seguir los siguientes principios:

Orden de colocación: primero coloque los componentes estrechamente relacionados con la estructura en una posición fija, como una toma de corriente, un indicador, un interruptor, etc., y fije con la función de bloqueo del software. A continuación, se colocan componentes especiales y grandes componentes en la línea de producción, como componentes de calefacción, transformadores, circuitos integrados, etc. Finalmente coloque el pequeño componente.

Precauciones de disipación de calor: para los circuitos de alta potencia, se debe prestar especial atención a la disipación de calor. Los elementos de calefacción deben estar dispersos, evitar la colocación centralizada y no acercarse a los altos condensadores para evitar el envejecimiento prematuro de los electrolitos.

Cableado: después de completar el diseño del componente, comienza el trabajo de cableado. El cableado debe tener en cuenta factores como la integridad de la señal, el tamaño y la dirección de la corriente eléctrica y la interferencia electromagnética.

Ajuste y refinamiento: después de completar el cableado, es necesario ajustar el texto, los componentes individuales, la alineación, etc., y realizar el tratamiento de cobre. El cableado de cobre se utiliza generalmente para llenar las áreas en blanco dejadas después del cableado, colocando láminas de cobre para la puesta a tierra (gnd) o la fuente de alimentación (vcc) (pero preste atención al riesgo de cortocircuitos). Además, en el caso de las líneas de señalización con requisitos especiales, se puede utilizar un paquete de puesta a tierra y rodearlas con dos cables de tierra para evitar interferencias.

Inspección y verificación: por último, todo el diseño del PCB debe revisarse y verificarse cuidadosamente para garantizar que la relación de red sea consistente con el esquema, sin omisiones ni errores. Este es un paso importante para garantizar la calidad del diseño y la producción sin problemas.

Después de los pasos anteriores, se completó el diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor. La precisión e integridad del diseño debe confirmarse nuevamente antes de presentarlo al fabricante.

En el proceso sinérgico de diseño de PCB y diseño de mecanismos, es necesario garantizar la armonía entre los dos:

Para cumplir con los requisitos de límite de altura, se debe planificar cuidadosamente el diseño de los componentes para evitar cualquier interferencia durante el montaje. Al mismo tiempo, el diseño de la forma, la ubicación y el tamaño de los agujeros de posicionamiento y montaje de los PCB deben coincidir estrechamente con el diseño estructural para garantizar que la fabricación e instalación de los PCB se lleven a cabo sin problemas.

La selección del equipo requiere tener plenamente en cuenta los errores estructurales y de mecanizado para garantizar que el equipo seleccionado pueda adaptarse a la precisión de mecanizado de los componentes estructurales. En el diseño de pcb, se debe optimizar el proceso de montaje para mejorar la eficiencia de la producción. Los diseñadores deben evaluar si el diseño de la forma de la placa de circuito es demasiado complejo y puede reducir los problemas durante el montaje simplificando el diseño, como reemplazar la placa de circuito multicapa o doble cara por un panel de una sola capa.

Cada lado del PCB debe completarse en la medida de lo posible durante un proceso de montaje para reducir el uso de Soldadura manual y mejorar la producción automatizada. En la medida de lo posible, los componentes de caja deben reemplazarse por componentes SMD para reducir los costos de producción y mejorar la eficiencia de la producción.

El embalaje del componente debe ser consistente con el objeto físico, y la distancia y el tamaño de la almohadilla deben cumplir con los requisitos de diseño. Los componentes deben distribuirse uniformemente, especialmente los dispositivos de alta potencia deben dispersarse para evitar el sobrecalentamiento local de los PCB y afectar la fiabilidad de las juntas de soldadura. Para los dispositivos de alta potencia, también se debe considerar especialmente el diseño térmico.

Cuando las condiciones lo permitan, componentes similares deben organizarse en la misma dirección y los módulos con las mismas funciones deben organizarse centralmente. Los componentes del mismo embalaje deben colocarse equidistantes para facilitar la colocación, soldadura y prueba de los componentes. Finalmente, la serigrafía debe ser claramente legible, con indicaciones claras de polar y dirección, y asegurarse de que no esté bloqueada por el equipo después de la finalización del montaje.

La versión PCB (placa de circuito impreso) tiene una gran variedad de materiales, adecuados para materiales comunes en el campo de las fuentes de alimentación de conmutación:

Materiales ignífugos: entre los materiales de pcb, 94v - 0 y 94v - 2 son materiales ignífugos, de los cuales 94v - 0 es el material ignífugo más alto de esta categoría.

Materiales orgánicos: estos materiales están compuestos principalmente de materia orgánica y suelen incluir resina epoxi reforzada con fibra de vidrio (conocida como placa de fibra de vidrio), poliimida y BT / resina epoxi (bimaleimida triazina / resina epoxi), entre otros. estos materiales son ampliamente utilizados en la fabricación de PCB debido a sus buenas propiedades eléctricas y de procesamiento.

Materiales inorgánicos: a diferencia de los materiales orgánicos, los materiales inorgánicos están compuestos principalmente de aluminio, cobre - inwa cobre (un material especial de aleación de cobre con estructura intercalada, adecuado para aplicaciones de alta precisión y bajo coeficiente de expansión) y sustancias inorgánicas como cerámica. Estos materiales tienen ventajas únicas en áreas específicas como Alta frecuencia, alta temperatura o aplicaciones ambientales especiales.

PCB de aluminio: el sustrato de aluminio es un tipo especial de material de pcb, que utiliza aluminio como sustrato, y la capa de Circuito está estrechamente unida al sustrato de aluminio a través de un proceso especial. Los sustratos de aluminio no solo tienen excelentes propiedades de disipación de calor, sino que también pueden reducir eficazmente el tamaño y el peso de los pcb, por lo que son ampliamente utilizados en fuentes de alimentación de conmutación y otros equipos electrónicos que requieren disipación de calor eficiente.

Proceso de identificación de materiales:

En primer lugar, probamos las muestras individualmente y publicamos el "informe de prueba de muestra". Para algunos proyectos que requieren instrumentos especiales, podemos consultar los resultados de las pruebas proporcionadas por el fabricante. Para los semiconductores de cristal, los componentes plásticos y los materiales de embalaje de marcas extranjeras conocidas, se pueden eximir las pruebas individuales, pero las muestras de varios materiales deben someterse a pruebas de instalación y uso reales, y los resultados de las pruebas serán una base importante para el juicio final.

A continuación, el Departamento de I + D utilizará los resultados de las pruebas como base clave para comparar los resultados de las pruebas de la muestra con las especificaciones en la confirmación para garantizar la coherencia entre los dos y comprobar la integridad del contenido de la confirmación.

Si se descubre que una sola prueba falla o que la confirmación no cumple con los requisitos, se pedirá al Departamento de compras que vuelva a proporcionar muestras y confirmaciones.

Para algunos materiales clave, después de que el Departamento de I + D apruebe la prueba individual, también necesita solicitar un pequeño lote de fundición de prueba. En este momento, el Departamento de I + D solicita, el Departamento de producción dirige el trabajo de fundición de prueba, mientras que el Departamento de control de calidad es responsable de verificar la calidad del material de fundición de prueba.

El diseño de PCB de la fuente de alimentación del interruptor es un proceso complejo y fino, y la selección de materiales de PCB adecuados también es un problema que no se puede ignorar en el diseño de la fuente de alimentación del interruptor. Solo dominando completamente el proceso de diseño, los puntos clave y la selección de materiales, podemos diseñar PCB de fuente de alimentación de conmutación de alta calidad y Alto rendimiento, proporcionando una fuerte garantía para el funcionamiento estable de los equipos electrónicos.