Technologie PCB - Sept étapes pour la conception de la carte PCB d'alimentation à découpage LED

Dans la conception des alimentations à découpage, si la carte PCB n'est pas conçue correctement, elle émet trop d'EMI. La conception de la carte PCB pour la stabilité de l'alimentation est résumée en sept étapes: il est facile de faire une bonne conception de carte PCB étape par étape en analysant ce qui doit être noté à chaque étape!

1. Processus de conception du schéma au PCB

Etablir les paramètres des composants - > principes d'entrée Tableau réseau - > paramètres de conception - > disposition manuelle - > câblage manuel - > vérification de la conception - > révision - > sortie Cam.

2. Paramètres

L'espacement entre les fils adjacents doit satisfaire aux exigences de sécurité électrique et doit être aussi large que possible pour faciliter la manipulation et la production. L'espacement doit être au moins approprié pour résister à la tension. Lorsque la densité de câblage est faible, l'espacement entre les lignes de signal peut être augmenté de manière appropriée. Les lignes de signal avec une grande différence entre les niveaux haut et bas doivent être raccourcies et élargies autant que possible. En règle générale, l'espacement entre les itinéraires doit être fixé à

La distance du bord du trou intérieur du plot au bord de la plaque d'impression est supérieure à 1 mm, ce qui permet d'éviter les défauts du plot lors du traitement. Lorsque le câblage connecté aux Plots est mince, la connexion entre les Plots et le câblage doit être conçue comme une goutte. L'avantage est que les Plots ne sont pas faciles à décoller, mais les fils et les Plots ne sont pas faciles à déconnecter.

3. Disposition des composants

La pratique a prouvé que même si le schéma de circuit est correctement conçu et la carte de circuit imprimé mal conçue peut nuire à la fiabilité de l'électronique. Par example, si deux fines lignes parallèles de la carte de circuit imprimé sont rapprochées, un retard sera formé dans la forme d'onde du signal et un bruit réfléchi sera formé à l'extrémité de la ligne de transmission. Les interférences dues à une mauvaise prise en compte de l'alimentation et du câblage de terre peuvent dégrader les performances du produit. Par conséquent, lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, il convient de prêter attention à 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) le circuit d'entrée de la boucle de courant de charge de sortie charge la capacité d'entrée avec un courant approximativement continu, la capacité de filtre joue le rôle de stockage d'énergie à large bande. De même, le condensateur de filtrage de sortie est utilisé pour stocker l'énergie haute fréquence du redresseur de sortie tout en éliminant l'énergie continue du circuit de charge de sortie. Le câblage des condensateurs de filtrage d'entrée et de sortie est donc très important. Les boucles de courant d'entrée et de sortie ne doivent être connectées à l'alimentation qu'à partir du câblage du condensateur de filtrage. Si la connexion entre le circuit d'entrée / sortie et le circuit de commutation / redressement de puissance ne peut pas être connectée directement aux bornes du condensateur, l'énergie alternative sera rayonnée dans l'environnement à partir du condensateur de filtrage d'entrée ou de sortie. Le circuit alternatif du commutateur de puissance et du redresseur contient un courant trapézoïdal de forte amplitude qui a une composante harmonique élevée et qui est beaucoup plus élevé que la fréquence fondamentale du commutateur. L'amplitude de crête peut aller jusqu'à 5 fois l'amplitude du courant continu d'entrée / sortie et le temps de conversion est généralement de l'ordre de 50 ns. Ces deux circuits sont vulnérables aux perturbations électromagnétiques. Ces circuits alternatifs doivent donc être disposés avant les autres lignes imprimées dans l'alimentation. Les trois composants principaux de chaque circuit, la capacité du filtre, l'interrupteur ou le redresseur d'alimentation, l'inductance ou le transformateur, doivent être placés côte à côte pour ajuster la position des composants de sorte que le chemin de courant entre eux soit le plus court possible.

La méthode de configuration de la disposition d'alimentation à découpage est similaire à sa conception électrique, le processus de conception est le suivant:

- placer le transformateur

- conception de circuits de courant de commutation de puissance

* conception du circuit de courant du redresseur de sortie

Le circuit de commande est connecté au circuit d'alimentation en courant alternatif

Conception d'un circuit source de courant d'entrée et d'un filtre d'entrée conception d'un circuit de charge de sortie et d'un filtre de sortie selon les unités fonctionnelles du circuit, tous les composants du circuit sont disposés selon les principes suivants:

(1) Considérez d'abord la taille du PCB. Lorsque la taille du PCB est trop grande, la ligne imprimée est longue, l'impédance augmente, la résistance au bruit diminue et le coût augmente. Trop petit ne chauffera pas bien et les lignes adjacentes seront vulnérables aux perturbations. Une forme rectangulaire de la carte de circuit imprimé qui a un rapport d'aspect de 3: 2 ou 4: 3. Les composants situés sur les bords de la carte de circuit imprimé ne sont pas inférieurs ou égaux aux bords de la carte de circuit imprimé.

(2) pensez à la soudure future lors de la mise en place de l'équipement, pas trop dense;

(3) Disposition autour des éléments de chaque circuit fonctionnel. Les composants doivent être disposés uniformément, de manière ordonnée et compacte sur le PCB, en minimisant et en raccourcissant les conducteurs et les connexions entre les composants et aussi près que possible de la capacité de découplage de l'appareil.

(4) les circuits fonctionnant à haute fréquence doivent tenir compte des paramètres de distribution entre les éléments. Le circuit général doit disposer les composants aussi parallèlement que possible. De cette façon, il est non seulement esthétique, mais aussi facile à assembler et à souder et facile à produire en série.

(5) Organiser la position de chaque unité de circuit fonctionnel en fonction du flux du circuit, de sorte que la disposition facilite le flux du signal et que le signal reste dans la même direction autant que possible.

(6) Le premier principe de la disposition est d'assurer le taux de passage du câblage, de prêter attention à la connexion des lignes volantes lors du déplacement de l'appareil et de regrouper les appareils connectés.

(7) réduire la zone de l'espace annulaire autant que possible pour supprimer les interférences radiatives de l'alimentation à découpage.

4. L'alimentation à découpage 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 d'une ligne imprimée affectent 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 RF à partir d'une ligne imprimée adjacente et causer des problèmes de circuit (voire réémettre un signal interférent). Par conséquent, tous les fils imprimés traversant le courant alternatif doivent être conçus pour être aussi courts et larges que possible, ce qui signifie que tous les composants connectés aux fils imprimés et aux autres fils d'alimentation doivent être placés de manière étanche. La longueur de la ligne imprimée est proportionnelle à l'inductance et à l'impédance qu'elle affiche, tandis que la largeur est inversement proportionnelle à l'inductance et à la résistance de la ligne imprimée. Cette longueur reflète la longueur d'onde de réponse de la ligne imprimée. Plus la longueur est longue, plus la fréquence à laquelle une ligne imprimée envoie et reçoit des ondes électromagnétiques est basse et plus elle peut rayonner d'énergie RF. Selon la taille actuelle de la carte de circuit imprimé, essayez d'augmenter la largeur du cordon d'alimentation loué et de réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, aligner la direction de la ligne d'alimentation, de la ligne de terre et 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, le placement des lignes de mise à la terre doit être soigneusement considéré lors de la mise en page. L'utilisation mixte de divers fils de terre peut entraîner une instabilité de l'alimentation.

La conception de la ligne doit prêter attention aux points suivants:

1. Le choix correct d'un point de masse unique signifie généralement que l'extrémité commune de la capacité de filtrage doit être le point de connexion d'autres points de connexion couplés à la masse alternative à fort courant, le point de masse du même circuit doit être aussi proche que possible, et la capacité de filtrage de puissance du circuit doit également être connectée au point de masse à ce niveau, On considère principalement que le courant de retour à la terre dans chaque partie du circuit varie. La perturbation est introduite parce que l'impédance de la ligne qui circule réellement provoque une variation du potentiel de la partie du circuit. Dans une telle alimentation à découpage, l'inductance entre son câblage et le dispositif a peu d'influence, tandis que la circulation formée par le circuit de masse a un impact plus important sur les perturbations. On utilise donc une masse ponctuelle, c'est - à - dire une boucle de courant de commutation de l'alimentation. (la ligne de masse de plusieurs de ces appareils est connectée au pied de la terre, la ligne de masse de plusieurs appareils qui sortent le circuit de courant redresseur est également connectée au pied de la terre du condensateur de filtrage correspondant, de sorte que l'alimentation fonctionne plus stable et n'est pas facile à auto - exciter. Si vous ne pouvez pas connecter un seul point, vous pouvez connecter deux diodes ou une petite résistance ensemble.) En fait, dans une feuille de cuivre relativement concentrée.

2. Rendre le fil de terre aussi grossier que possible si le fil de terre est très fin, le potentiel de terre changera avec le changement de courant, ce qui entraînera un niveau de signal de minuterie instable et une diminution de la performance anti - bruit de l'électronique. Ainsi, pour s'assurer que chaque extrémité de masse à fort courant utilise une ligne imprimée la plus courte et la plus large possible et que la largeur des lignes d'alimentation et de masse soit la plus large possible, la ligne de masse est plus large que la ligne d'alimentation. Leur relation est la suivante: ligne de terre > ligne d'alimentation > ligne de signal, qui devrait être supérieure à 3 mm si possible, ou peut être utilisée comme ligne de terre pour une grande surface de cuivre. Connectez les endroits inutilisés à la terre sur la carte de circuit imprimé comme fil de terre. Le câblage global doit également respecter les principes suivants:

(1) Direction du câblage: vu de la surface de soudage, les éléments doivent être alignés dans la même direction que le schéma, dans la mesure du possible, et la direction du câblage doit être conforme au schéma. En raison de la nécessité de détecter divers paramètres sur la surface de soudage pendant la production, il est facile de vérifier, de mettre en service et de réparer en production. (Note: se réfère à la condition que les exigences de performance du circuit, l'installation de la machine entière et la disposition du panneau sont respectées).

(2) lors de la conception du schéma de câblage, faites le moins de virages possible dans la ligne, ne changez pas brusquement la largeur de la ligne sur l'arc imprimé et faites en sorte que les angles du fil dépassent 90 degrés pour rendre la ligne simple et claire.

(3) les circuits croisés ne sont pas autorisés dans les circuits imprimés. Pour les éventuelles lignes croisées, elles peuvent être résolues par « perçage » ou « enroulement ». C'est - à - dire, laissez le fil "percer" à travers l'espace sous d'autres résistances, condensateurs, Triodes ou "enroulements" à partir d'une extrémité du fil qui peut être croisée. Dans le passé, comment complexifier les circuits dans des cas particuliers, afin de simplifier la conception, il a également été permis d'utiliser des fils pour les jonctions, résolvant ainsi le problème des circuits croisés. Grâce au panneau unique, aux éléments d'insertion directe sur la face supérieure et aux moyens de montage en surface sur la face inférieure, les moyens d'insertion directe peuvent chevaucher les moyens de montage en surface dans la disposition, mais évitent le chevauchement des matelas.

3. Afin de renvoyer la tension de sortie au transformateur principal, les deux côtés du circuit devraient avoir une référence commune, donc après la pose de cuivre des deux côtés de la ligne de terre, ils devraient également être connectés ensemble pour former une masse commune.

5. Inspection

Une fois la conception de câblage terminée, il est nécessaire de 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 circuits imprimés. En général, il est nécessaire de vérifier si les distances entre la ligne et le fil, entre le fil et les plots de l'élément, entre le fil et les Vias, entre les plots de l'élément et les Vias, et entre les Vias et les Vias sont raisonnables et conformes aux exigences de production. Si la largeur des lignes et des lignes de sol est appropriée et s'il y a de la place dans le PCB pour élargir les lignes de sol. Remarque: certaines erreurs peuvent être ignorées, par exemple certaines pièces de profil enfichables sont placées à l'extérieur du cadre de la plaque, des erreurs apparaissent lors de la vérification de l'espacement et le cuivre est repeint chaque fois que les lignes et les trous sont modifiés.

6. Examen selon la "liste de contrôle PCB"

Le contenu comprend les règles de conception, la définition des couches, la largeur des lignes, l'espacement, les Plots, la configuration des Vias, mais se concentre également sur l'examen de la rationalité de la disposition des dispositifs, le câblage des réseaux d'alimentation et de terre, le câblage et le blindage des réseaux d'horloge à grande vitesse, le placement et la connexion des condensateurs de découplage, etc.

7. Note de conception de fichier de dessin lumineux de sortie

A. les couches à exporter sont la couche de câblage (couche inférieure), la couche de sérigraphie (y compris la couche supérieure, la couche inférieure), la couche de résistance (couche inférieure (bottom layer)), la couche de perçage (bottomly Layer) et le fichier de perçage (ncdrill).

B. ne sélectionnez pas parttype lorsque vous définissez les couches de la couche sérigraphique, sélectionnez Outline, Text, linec et la couche sérigraphique en haut (en bas). Lorsque vous définissez les couches de chaque couche, sélectionnez le contour de la carte PCB. Ne sélectionnez pas parttype lorsque vous définissez les calques du calque sérigraphique, sélectionnez haut (Bas) Lorsque vous générez un fichier de perçage avec un calque sérigraphique Outline, Text, line.d, utilisez les paramètres par défaut de powerpcb et ne modifiez rien.