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PCBニュース - PCB基板レイアウトと配線の電気的側面に関するガイダンス

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PCBニュース - PCB基板レイアウトと配線の電気的側面に関するガイダンス

PCB基板レイアウトと配線の電気的側面に関するガイダンス

2021-09-28
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Author:Aure

電気的側面に関するガイダンス PCBボード レイアウトと配線

スイッチング電源装置のレイアウトとラインは、回路機能の正確性と信頼性にとって非常に重要であり、簡単なシミュレーション回路とデジタル回路に比べて、スイッチング電源は非常に高い電圧と高い電流を持っているので、そのゴー行線間隔および線幅は特に重要である。高効率を追求することにより、近代的なスイッチング電源周波数の仕事は、より高く(50 kHz)、スイッチング時間が短くなり、短くなる(=1000 ns)。そして、このすべて(高電圧;大電流;高周波;短時間)ノットし、スイッチング電源の主要な部分の配線要件を非常に短く、厚い(以下の正の間隔を確保)。

SMTリフロー溶接の基本構造

スイッチチューブの急速なスイッチングは、EMIノイズ問題を引き起こします

スイッチ電源および他の電気器具の通常の動作。または、システムは許容EMI範囲を超えるかもしれません。EMIノイズは完全に除去できません。しかしながら、雑音源と高感度回路の分離を含む最小値または許容範囲にそれを減らすいくつかの方法を使用することができる接地線を高電流でシールドし,セラミックコンデンサとフェライト磁性ビーズをキー部品に配置することにより,emiの影響を低減する。

スイッチング電源のPCB設計は簡単ではないが、実際には最初にすべてを決定することは不可能である。PCBレイアウト設計者と電源設計者の間のインタラクションとコミュニケーションだけで、いくつかの繰り返しの変更の後、PCB設計全体が最終的に信頼できる計画を得ることができます。

部品配置

時々、すべての条件を満たすことができないので、結果はしばしば妥協です。しかし、部品を適切に配置することは非常に重要である。

部品のレイアウト

パワーデザイナーは、ラフなレイアウトを提供するべきです。これは原稿かもしれませんが、粗いレイアウトCADを提供するのがベストです。デザインプロセスでは、最も重要な部分はメインループコンポーネントの配置です。他のすべての重要な部品の配置。

パーツの地域レイアウト

実際の作業では、回路の機能に応じて部品を分配し、同じ機能を有する部品を均等にすべきであるコンパクトに、そして、異なる機能の部品間の効果的な分離がなければなりません。句条項。電源設計者は、PCB上の重要部品の配置及び主回路の機能モジュールの部品配置図を提供する。

回路レイアウト

部品は適切な場所にあるべきです。配線を容易にし,配線を減らし,配線を短くし,配線を短くする必要がある。その内容は真剣に取られるべきです。また、重要な配線は十分な幅でなければならない。さらに、安全な間隔と重要な間隔

高感度回路及びノイズ回路

高感度回路は、特にノイズに敏感なものである。ノイズ回路はノイズ源を指す。大部分の電源のために、若干の敏感な回路およびノイズ回路が、通常ある。これらの回路は互いに効果的に分離されなければならず、最良の方法は少なくとも1インチ間の距離を保つことである。このようにして、故障を効果的に低減することができる。回路図には、鋭敏でノイズの多い回路を明確に示す必要がある。

温度上昇とメカニズム考慮

温度上昇とメカニズムの問題は非常に重要であり、電源設計者は非常に詳細な指針を提供しなければならず、PCBレイアウトとヒートシンクおよび設計の整合性を評価する必要がある。通常これらの問題は最初に対処されます。電源の場合、回路の正確性にとって正しいレイアウトと配線が重要である。回路の正確性を確保するための第1の条件であり、続いて熱的及び機械的及び製造的考察を行う。

生産問題

生産層の考慮はPCB層に共通の問題であり、すべての詳細は電源設計者によって決定されるべきである。

レイヤーの定義

電源設計者は、PCBが単層または多層であるかどうか決定しなければならない。設計者は、電力層、層、シールド層、および配線層を定義しなければならない。また、各層の銅箔の大きさを定義しなければならない。これは、PCBの曲げとバランスを最小にするのを助けます。最後に、信号回路からの主回路の分離、ノイズ回路からの感度回路の分離、グランドプレーンのセグメンテーションを含む任意の特定の制約を考慮すべきである。

ケーブル幅

電源設計者は最小(デフォルト)の配線幅を指定しなければならない。さらに、デザイナーによって提供される回路図は、すべての配線の最小線幅を指定する必要があります。任意の最小ワイヤ直径と最大電流値を詳細に決定する必要があります。後者の場合、最小行幅は以下の表によって決まります。好ましい値は、10℃未満の温度上昇の列に記載されている値である。

短いケーブル

いくつかの配線を可能な限り短く保つ必要があります。一般的に、いくつかのスイッチング電流及び高対I/ΔT配線では、他のものが現れる。これらの行は回路図で示されるべきです。電源設計者は、どの配線が十分短いかを決定しなければならない。そして、他の条項との衝突の場合にはどちらが優先されるべきです。

配線と銅線

部品の配線は、3.3および他のガイドラインに従って手動で発送しなければならない。デザイナーがPCBレイアウト・メーカーと議論することができて、配線のいくつかの優先権設定を決定して、完全な計画をすることが望まれます。さらに、PCBレイアウトは、1日1回電源設計者にPCBの進歩を更新する必要があります。電源設計者はPCBレイアウト状態をチェックして、評価して、PCBレイアウト設計者に報告しなければならなくて、繰り返しPCBレイアウト変更の数を最小にするべきです。

もちろん、予期しない問題がある場合は、部品の変更や調整に戻る必要があります。この状況は、最初のバージョンが確認される前に決定されなければなりません。または、大きな改正を行う前に、PCBがガーバーファイルから出てくるときではありません。

ヒートシンクに関する考察

間隔

交流線に関しては、間隔は、漏れ電流要件および指定された安全要件を満たす必要がある。

電気干渉

ある場合には 高周波PCB 回路とヒートシンク間の騒音と干渉. このような干渉は、回路の完全性及び機能性に影響を及ぼす可能性がある. フィンを切るか、必要な遮蔽をする必要があるかどうか決定するために、それは電源設計者次第です.