Technologie PCB - Comment éviter les interférences électromagnétiques PCB dans la conception d'alimentation à découpage

Dans toute conception d'alimentation à découpage, la conception physique de la carte PCB est le dernier maillon. Si la méthode de conception est incorrecte, le PCB peut émettre trop d'interférences électromagnétiques, ce qui entraîne un fonctionnement instable de l'alimentation. Voici ce qu'il faut noter dans chaque analyse d'étape:

1. Établissez les paramètres de composant du schéma au processus de conception de PCB - > la table Web de principe d'entrée - > les paramètres de conception - > la disposition manuelle - > le câblage manuel - > la conception de vérification - > l'examen - > la sortie de Cam.

2. Paramètres la distance entre les fils adjacents doit être capable de répondre aux exigences de sécurité électrique et, pour faciliter l'opération et la production, la distance doit être aussi large que possible. L'espacement minimal doit être au moins adapté à la tension permise. Lorsque la densité de câblage est faible, l'espacement des lignes de signal peut être augmenté de manière appropriée. Pour les lignes de signal avec un grand écart entre les niveaux haut et Bas, l'espacement doit être aussi court que possible et l'espacement doit être augmenté. En général, réglez l'espacement des pistes à 8mil. Le bord du trou intérieur du plot doit être à une distance supérieure à 1 mm du bord de la plaque d'impression, ce qui permet d'éviter les défauts du plot lors de l'usinage. Lorsque les traces de connexion aux Plots sont minces, les connexions entre les Plots et les traces doivent être conçues en forme de gouttelettes. L'avantage est que les Plots ne sont pas faciles à décoller, mais que les traces et les Plots ne sont pas faciles à déconnecter.

Troisièmement, la pratique de la disposition des composants prouve que même si le schéma du circuit est correctement conçu et que la carte de circuit imprimé est mal conçue, cela peut nuire à la fiabilité de l'équipement électronique. Par example, si deux lignes minces parallèles de la plaque d'impression sont rapprochées, la forme d'onde du signal sera retardée et un bruit réfléchi se formera aux bornes de la ligne de transmission. Les performances diminuent, de sorte que lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, vous devez prendre soin d'adopter la bonne approche.

Chaque alimentation à découpage comporte quatre boucles de courant:

(1) circuit alternatif de commutation de puissance

(2) circuit alternatif redresseur de sortie

(3) boucle de courant de source de signal d'entrée

(4) boucle de courant de charge de sortie la boucle d'entrée charge le condensateur d'entrée par courant continu approximatif. Le condensateur de filtrage joue principalement le rôle de stockage d'énergie à large bande; De même, un condensateur de filtrage de sortie est également utilisé pour stocker l'énergie haute fréquence provenant du redresseur de sortie. Dans le même temps, l'énergie continue de la boucle de charge de sortie est éliminée. Les bornes des condensateurs de filtrage d'entrée et de sortie sont donc très importantes. Les circuits de courant d'entrée et de sortie ne peuvent être connectés à l'alimentation qu'à partir des bornes du condensateur de filtrage respectivement; Si la connexion entre le circuit d'entrée / sortie et le circuit de commutation / redressement d'alimentation ne peut pas être connectée au condensateur, les bornes sont connectées directement et l'énergie alternative sera rayonnée dans l'environnement à travers le condensateur de filtrage d'entrée ou de sortie. Le circuit alternatif de l'interrupteur de puissance et le circuit alternatif du redresseur contiennent un courant trapézoïdal de forte amplitude. La composante harmonique de ces courants est très élevée. Cette fréquence est bien supérieure à la fréquence fondamentale du commutateur. L'amplitude de crête peut aller jusqu'à 5 fois l'amplitude du courant continu d'entrée / sortie. Le temps de transition est généralement de l'ordre de 50 ns.

4. L'alimentation de commutation de câblage contient un signal à haute fréquence. Toute ligne imprimée sur une carte de circuit imprimé peut agir comme une antenne. La longueur et la largeur de la ligne imprimée affecteront son impédance et son inductance, et donc sa réponse en fréquence. Même une ligne imprimée passant par un signal continu peut être couplée à un signal radiofréquence provenant d'une ligne imprimée voisine et entraîner des problèmes de circuit (voire rayonner à nouveau un signal perturbateur). Par conséquent, toutes les lignes imprimées traversant le courant alternatif doivent être conçues pour être aussi courtes et larges que possible, ce qui signifie que tous les composants connectés aux lignes imprimées et aux autres lignes électriques doivent être placés très près. La longueur de la ligne imprimée est proportionnelle à son inductance et à son impédance, et la largeur est inversement proportionnelle à l'inductance et à l'impédance de la ligne imprimée. La longueur reflète la longueur d'onde de réponse de la ligne imprimée. Plus la longueur est longue, plus la fréquence à laquelle la ligne imprimée envoie et reçoit des ondes électromagnétiques est basse et plus elle peut rayonner d'énergie RF. Selon la taille du courant de la carte de circuit imprimé, essayez d'augmenter la largeur du cordon d'alimentation pour réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, aligner la direction de la ligne d'alimentation et de la ligne de terre avec la direction du courant contribue à améliorer la résistance au bruit. La masse est la branche inférieure des quatre boucles de courant de l'alimentation à découpage. Il joue un rôle important en tant que point de référence commun pour les circuits et constitue un moyen important de contrôler les interférences. Par conséquent, l'emplacement des lignes de mise à la terre doit être soigneusement considéré lors de la mise en page. Mélanger les différentes mises à la terre peut entraîner un fonctionnement instable de l'alimentation. La conception de la ligne de sol devrait prêter attention aux points suivants:

1. Choisissez correctement un point de mise à la terre unique. En général, l'extrémité commune du condensateur de filtrage doit être le seul point de connexion des autres points de masse couplés à la masse du courant alternatif important. Il doit être connecté à un point de mise à la terre de ce niveau. La principale considération est que le courant de retour à la terre dans chaque partie du circuit change. L'impédance de la ligne de circulation réelle provoque des variations du potentiel de la terre dans les différentes parties du circuit et introduit des perturbations. Dans une telle alimentation à découpage, dont le câblage et l'inductance entre les dispositifs ont peu d'influence, le courant circulant formé par le circuit de masse a un effet plus important sur les perturbations. Connectée à la broche de masse, la ligne de masse de plusieurs composants de la boucle de courant redresseur de sortie est également connectée à la broche de masse du condensateur de filtrage correspondant, ce qui rend le fonctionnement de l'alimentation plus stable et moins facile à auto - stimuler. Lorsqu'un point n'est pas disponible, la masse commune connecte deux diodes ou une petite résistance, qui peut en fait être connectée à une feuille de cuivre relativement concentrée.

2. Épaissez le fil de terre autant que possible. Si la ligne de terre est fine, le potentiel de terre varie avec le courant, ce qui entraîne une instabilité du niveau du signal de synchronisation de l'électronique et une diminution de la résistance au bruit. Par conséquent, assurez - vous que chaque borne de masse à fort courant utilise une ligne imprimée la plus courte et la plus large possible, et élargissez autant que possible la largeur des lignes d'alimentation et de masse. Le fil de terre est de préférence plus large que le fil d'alimentation. Leur relation est: ligne de terre > ligne d'alimentation > ligne de signal. Si possible, la largeur de la ligne de sol doit être supérieure à 3 mm et une grande surface de couche de cuivre peut également être utilisée comme ligne de sol. Connectez les endroits non utilisés sur la carte de circuit imprimé comme fil de terre.

3. Entrée à la terre et sortie à la terre cette alimentation à découpage est basse tension DC - DC. Pour renvoyer la tension de sortie au primaire du transformateur, les circuits des deux côtés doivent avoir une masse de référence commune, de sorte qu'après avoir posé du cuivre sur les lignes de masse des deux côtés, ils doivent être connectés ensemble pour former une masse commune.

5. Une fois la conception de câblage terminée, vous devez vérifier soigneusement si la conception de câblage est conforme aux règles établies par le concepteur. Dans le même temps, il est également nécessaire de confirmer que les règles établies sont conformes aux exigences du processus de production des plaques imprimées. Vérifiez généralement si les fils et les fils, les disques de soudage de fils et de composants, les fils et les trous traversants, la distance entre les tapis de composants et les trous traversants, la distance entre les trous traversants et les trous traversants sont raisonnables et conformes aux exigences de production. Si la largeur du cordon d'alimentation et du fil de terre est appropriée et s'il y a un endroit dans le PCB pour élargir le fil de terre. Remarque: certaines erreurs peuvent être ignorées. Par example, une partie du contour de certains connecteurs est placée à l'extérieur du cadre de la plaque, une erreur se produisant lors du contrôle de l'espacement; De plus, chaque fois que vous modifiez le câblage et le perçage, vous devez refaire cuivrer.

6. L'examen comprend les règles de conception, la définition des couches, la largeur des lignes, l'espacement, les Plots et les paramètres de perçage, conformément à la « liste de contrôle pcb». L'accent devrait également être mis sur l'examen de la rationalité de la disposition de l'équipement, le routage des réseaux d'alimentation et de terre et le routage et le blindage des réseaux d'horloge à haut débit, le placement et la connexion des condensateurs de découplage, etc.