Technologie PCB - Processus complet et considérations clés pour la conception de PCB d'alimentation à découpage

Processus complet et considérations clés pour la conception de PCB d'alimentation à découpage

En tant qu'ingénieur PCB professionnel, vous devez accorder une attention particulière aux points importants suivants lors de la mise en page et du câblage de PCB pour les alimentations à découpage:

Traitement après l'accès à l'alimentation: après l'accès à l'alimentation, il est d'abord purifié au moyen d'un condensateur de filtrage, puis délivré à un dispositif ultérieur pour utilisation. C'est parce que la disposition des PCB n'est pas un canal conducteur idéal, ils ont une certaine résistance et une inductance de distribution. Si l'alimentation est prélevée avant le condensateur de filtrage, cela entraînera une plus grande composante d'ondulation dans l'alimentation, ce qui réduira l'effet de filtrage.

Détails de conception de la ligne: dans la conception, les lignes doivent être aussi larges que possible au lieu d'être fines, en évitant les chanfreins tranchants et les virages à angle droit. Pour le fil de terre, il doit être conçu pour être aussi large que possible et privilégier une grande surface de cuivre, ce qui peut améliorer considérablement l'effet de mise à la terre.

Principe de disposition des condensateurs: les condensateurs sont principalement utilisés pour fournir le support capacitif nécessaire aux dispositifs de commutation tels que les circuits de grille ou d'autres composants nécessitant un filtrage / découplage. Ainsi, lors de l'agencement, il convient de s'assurer que ces condensateurs sont situés le plus près possible des composants qu'ils desservent, afin d'éviter qu'une trop grande distance ne provoque une défaillance des condensateurs.

Lors de la conception de la disposition PCB de la carte d'alimentation, en combinaison avec les dispositions de sécurité, une attention particulière doit être accordée aux points clés suivants:

Dans le cas de la partie du cordon d'alimentation en courant alternatif, il convient de veiller à ce que l'espacement minimal entre les deux cordons d'alimentation ne soit pas inférieur à 6 mm avant la mise en place du fusible, tandis que l'espacement minimal entre ces deux cordons d'alimentation et le boîtier du châssis ou la partie du châssis mise à la terre doit également être maintenu au - dessus de 8 mm.

La conception de l'alignement après l'installation du fusible nécessite une conception minutieuse pour assurer une distance minimale de montée de 3 mm ou plus entre la ligne zéro et la ligne de feu afin d'éviter les courts - circuits électriques et les risques de sécurité.

Une distance minimale de montée d'au moins 8 mm doit être maintenue entre la zone de haute tension et la zone de basse tension. Si cette distance est égale ou inférieure à 8 mm, une fente de sécurité de 2 mm de large doit être prévue entre les deux zones pour assurer davantage l'isolation électrique et la sécurité.

La zone de haute pression doit être munie d'un signal d'avertissement de haute pression visible sous la forme d'un symbole triangulaire contenant un point d'exclamation et imprimé par sérigraphie sur le circuit imprimé. En outre, les zones à haute pression doivent être marquées d'un cadre sérigraphié d'au moins 3 mm de large pour mettre en évidence leurs caractéristiques particulières et alerter les opérateurs sur la sécurité.

Dans un circuit de filtrage redresseur haute tension, la distance minimale de sécurité entre les pôles positif et négatif ne doit pas être inférieure à 2 mm pour éviter les problèmes de choc électrique ou de court - circuit dus à une trop grande proximité.

Processus de conception d'alimentation à découpage PCB:

Conception schématique: Tout d'abord, selon les exigences de conception, utilisez un logiciel de conception électronique professionnel pour dessiner le schéma de principe de l'alimentation à découpage. C'est le point de départ de l'ensemble du processus de conception et constitue la base des étapes suivantes.

Génération de la table réseau: une fois la conception du schéma terminée, le logiciel génère automatiquement la table réseau correspondante en compilant et en vérifiant si le schéma est correct. La table de réseau documente en détail les relations de connexion entre chaque composant du circuit, ce qui constitue une base importante pour la mise en page et le câblage ultérieurs du PCB.

Définition des limites physiques: ensuite, vous devez définir les limites physiques de votre PCB dans votre logiciel de conception (keepout Layer) pour clarifier les dimensions hors - tout et les limites des limites de votre PCB, en veillant à ce que les mises en page et le câblage ultérieurs ne soient pas hors de portée.

Importation de composants et de réseaux: importez des composants schématiques et des relations réseau dans l'environnement de conception de PCB, prêt pour la mise en page et le câblage ultérieurs.

Disposition des éléments: la disposition des éléments est une étape très critique dans la conception de PCB. Une disposition raisonnable peut non seulement améliorer la durée de vie et la stabilité du produit, mais également améliorer la compatibilité électromagnétique. La disposition doit suivre les principes suivants:

Ordre de placement: les composants étroitement liés à la structure, tels que les prises électriques, les voyants lumineux, les interrupteurs, etc., sont d'abord placés dans des positions fixes et fixés à l'aide de la fonction de verrouillage du logiciel. Des composants spéciaux et de grands composants tels que des composants de génération de chaleur, des transformateurs, des circuits intégrés, etc. sont ensuite placés sur la ligne de production. Placez enfin les petits composants.

Note de dissipation de chaleur: pour les circuits de puissance élevée, une attention particulière doit être accordée à la dissipation de chaleur. L'élément générateur de chaleur doit disperser la disposition, éviter le placement centralisé et ne pas se rapprocher de la capacité élevée pour éviter le vieillissement prématuré de l'électrolyte.

Câblage: une fois la disposition des composants terminée, les travaux de câblage commencent. Le câblage doit tenir compte de facteurs tels que l'intégrité du signal, la taille et la direction du courant et les interférences électromagnétiques.

Ajustement et raffinement: une fois le câblage terminé, il est nécessaire d'ajuster le texte, les composants individuels, l'alignement, etc., avec un traitement au cuivre. Le câblage en cuivre est généralement utilisé pour remplir la zone laissée vide après le câblage, en posant une feuille de cuivre pour la mise à la Terre (GNd) ou l'alimentation (VCC) (mais attention au risque de court - circuit). En outre, pour les lignes de signal avec des exigences spéciales, il est possible d'utiliser un emballage de mise à la terre, entouré de deux fils de terre pour éviter les interférences.

Vérification et vérification: Enfin, toute la conception du PCB doit être soigneusement vérifiée et validée pour s'assurer que les relations réseau sont cohérentes avec le schéma et qu'il n'y a pas d'omissions ou d'erreurs. C'est une étape importante pour garantir la qualité de la conception et une production en douceur.

Après les étapes ci - dessus, la conception de PCB pour l'alimentation à découpage est terminée. L'exactitude et l'exhaustivité de la conception doivent être reconfirmées avant d'être soumises au fabricant de plaques.

Dans le processus de synergie entre la conception de PCB et la conception institutionnelle, il est nécessaire d'assurer l'harmonie entre les deux:

Pour répondre aux exigences de limitation de hauteur, la disposition des composants doit être soigneusement planifiée afin d'éviter toute perturbation lors de l'assemblage. Dans le même temps, la conception de la forme du PCB, l'emplacement et la taille des trous de positionnement et de montage doivent être étroitement adaptés à la conception structurelle pour assurer le bon déroulement de la fabrication et de l'installation du PCB.

Le choix de l'équipement nécessite une prise en compte adéquate des erreurs de structure et d'usinage pour s'assurer que l'équipement choisi peut s'adapter à la précision d'usinage des composants structurels. Dans la disposition de PCB, le processus d'assemblage doit être optimisé pour améliorer l'efficacité de la production. Les concepteurs doivent évaluer si la conception de la forme de la carte est trop complexe et peut réduire les problèmes lors de l'assemblage en simplifiant la conception, comme le remplacement d'une carte multicouche ou double face par un panneau monocouche.

Chaque côté du PCB doit être terminé en un seul assemblage, dans la mesure du possible, afin de réduire l'utilisation du soudage à la main et d'améliorer la production automatisée. Dans la mesure du possible, les composants de la cartouche devraient être remplacés par des composants SMD afin de réduire les coûts de production et d'améliorer l'efficacité de la production.

L'emballage des composants doit être conforme à la nature physique et l'espacement et les dimensions des plots doivent répondre aux exigences de conception. Les composants doivent être répartis uniformément, en particulier les dispositifs de forte puissance doivent être dispersés, pour éviter les contraintes locales de surchauffe du PCB, affectant la fiabilité des points de soudure. Pour les dispositifs de forte puissance, une attention particulière doit également être accordée à la conception thermique.

Lorsque les conditions le permettent, les composants similaires doivent être alignés dans la même direction et les modules ayant la même fonction doivent être alignés de manière centralisée. Les composants d'un même emballage doivent être placés à égale distance pour faciliter le placement, le soudage et l'essai des composants. Enfin, la sérigraphie doit être claire et lisible, avec des indications claires de polarité et d'orientation, et ne pas être masquée par l'appareil une fois l'assemblage terminé.

La grande variété de matériaux disponibles dans la version PCB (Printed Circuit Board) convient aux matériaux couramment utilisés dans le domaine des alimentations à découpage:

Matériaux ignifuges: parmi les matériaux de PCB, 94V - 0 et 94V - 2 sont des matériaux ignifuges, 94V - 0 étant le matériau ignifuge le plus élevé de cette catégorie.

Matériaux organiques: ces matériaux sont principalement composés de matières organiques et comprennent généralement des résines phénoliques, des résines époxy renforcées de fibres de verre (panneaux de fibres de verre en abrégé), des Polyimides et des résines BT / époxy (bismaléimide Triazine / époxy), etc. ces matériaux sont largement utilisés dans la fabrication de PCB en raison de leurs bonnes propriétés électriques et de leurs propriétés de traitement.

Matériaux inorganiques: contrairement aux matériaux organiques, les matériaux inorganiques sont principalement composés d'aluminium, de cuivre invar - cuivre (un matériau spécial en alliage de cuivre à structure sandwich, adapté aux applications de haute précision et à faible coefficient de dilatation) et de matériaux inorganiques tels que la céramique. Ces matériaux présentent des avantages uniques dans des domaines spécifiques tels que les hautes fréquences, les températures élevées ou les applications environnementales spéciales.

PCB en aluminium: le substrat en aluminium est un type spécial de matériau PCB, il utilise l'aluminium comme substrat et la couche de circuit est étroitement liée au substrat en aluminium par un processus spécial. Les substrats en aluminium ont non seulement d'excellentes propriétés de dissipation thermique, mais peuvent également réduire efficacement la taille et le poids des PCB, ce qui les rend largement utilisés dans les alimentations à découpage et autres appareils électroniques nécessitant une dissipation thermique efficace.

Processus d'identification des matériaux:

Tout d'abord, Nous testons les échantillons individuellement et publions un « Rapport de test d'échantillon». Pour certains projets nécessitant des instruments spécialisés, nous pouvons nous référer aux résultats des tests fournis par le fabricant. Pour les semi - conducteurs cristallins, les composants en plastique et les matériaux d'emballage de marques étrangères bien connues, les tests individuels peuvent être exemptés, mais les échantillons de divers matériaux doivent être soumis à des tests d'installation et d'utilisation réels, et les résultats des tests serviront de base importante au jugement final.

Si un seul test échoue ou si la confirmation n'est pas conforme, le Service d'achat sera invité à fournir à nouveau l'échantillon et la confirmation.

La conception de circuits imprimés à découpage est un processus complexe et délicat, et le choix du matériau de circuit imprimé approprié est également un problème non négligeable dans la conception de circuits imprimés à découpage. Seule une connaissance complète du processus de conception, des points clés et du choix des matériaux, entre autres, permet de concevoir des circuits imprimés à découpage de haute qualité et de haute performance, offrant une garantie solide pour un fonctionnement stable des appareils électroniques.