전자 설계 - 전원 회로 PCB 회로 기판의 설계 원리

전원 회로 PCB 설계에 영향을 미치는 요소를 소개하고 설계 원칙을 설명합니다.전력 회로의 설계 요구는 일반 회로보다 더 엄격하다.만약 회로기판을 잘못 설계하면 회로기판에 대량의 전력을 전송할 때 쉽게 사고를 일으켜 극히 엄중한 후과를 초래하고 심지어 인원부상을 초래할수 있다.만약 회로 출력이 낮고 신호 상승 시간이 작으며 신호 전류가 평평하면 배전 시스템에 대한 요구가 그다지 엄격하지 않다;그러나 이러한 요소들이 변경되면 전력 요구량이 증가하므로 주의가 필요합니다. 보드의 전력 분배와 구성 요소의 열 방출 문제를 해결할 수 있는 효과적인 방법을 찾기 위해서입니다.전원 회로 PCB 보드를 설계할 때는 다음 사항에 유의해야 합니다.

1. 고출력 회로와 저출력 회로의 분리

회로의 전류가 3A 미만이면 저전력 회로이고 회로의 전류가 3A 이상이면 고출력 회로입니다.일반적으로 가능한 저전력 레벨 제어 회로를 사용하여 소스 고출력 전자 부품을 제어합니다.예를 들어, TTL 회로가 5V에서 작동하는 경우 전류가 1A 미만이면 트랜지스터 연결을 제어하고 최대 50A의 전류를 생성할 수 있습니다.일반적으로 전력 조절 회로와 제어된 회로는 동일한 회로 기판에 설계될 수 있습니다.

그림 1은 간단한 트랜지스터 정류기 제어 회로를 보여 준다.절연 펄스 변압기는 제어 회로가 아니라 회로 기판의 고출력 회로에 설치되어 있음을 알 수 있습니다. 왜냐하면 그것의 보조 코일은 고출력 트랜지스터 정류기의 제어 회로를 구동하는 데 사용되기 때문입니다.저전력 회로와 고출력 회로가 같은 회로 기판에 설계되면 전원 회로와 제어 회로 사이에 커패시터와 센싱 결합이 발생하여 장치가 고장날 수 있습니다.따라서 저전력 회로와 고출력 회로는 서로 다른 회로판에 설계되어야 한다.

2. PCB 기판 재료 두께

전력 회로 설비는 일반적으로 적당한 히트싱크를 필요로 하여 일정량의 열을 분산시킨다.히트싱크가 직접 보드에 장착되면 전체 보드가 동일한 온도로 상승합니다.그러므로 안감의 선택은 반드시 부품의 련속적인 운행을 감당할수 있어야 하며 일반적으로 에폭시유리층의 압판을 사용해야 한다.가장 많이 사용되는 압력판 두께는 1.6mm다. 펄스 변압기, 히트싱크, 롤러 등 더 무거운 부품을 설치해야 할 때 압력판 두께는 2.4mm 또는 3.2mm로 선택한다. 이제 히트싱크는 붙여넣기 형태로 인쇄할 수 있다.

3.동박 두께

저전력 회로는 동박 두께가 36um인 복동층 압판을 사용하는 것이 좋으며, 고출력 회로는 일반적으로 동박 두께가 70um인 복동박층 압판을 사용한다.일부 특수 회로의 경우 동박 두께가 105인 복동층 압판을 선택할 수도 있습니다.

4. 컨덕터 너비

전원 회로 PCB 보드를 설계할 때 보드 표면에 사용할 수 있는 동박은 큰 전류 컨덕터로 충분히 사용되어야 합니다.그 생산방법은 먼저 도선간의 거리를 확정한후 나머지 동박을 도선으로 분배하는것이다.큰 전류를 전송하는 도선은 선폭이 큰 도선을 선택해야 한다.따라서 회로의 전류를 분석하여 회로 기판의 도선에서 전류 고장이 발생할 가능성이 가장 높고 문제가 발생하기 쉬운 부분을 확인하고 도선이 극한의 전류를 견딜 수 있는지 확인할 필요가 있습니다.그렇지 않은 경우 컨덕터의 폭을 최대한 늘릴 필요가 있습니다.

5.큰 전류로 인한 전압 저하

전원 회로에서 보드 컨덕터의 큰 전류는 상당한 전압 강하를 유발합니다.따라서 이러한 큰 부하 전압의 감소는 가능한 한 낮게 방지해야 합니다.이러한 부하 전류가 회로 기판을 통과해야 하며 우회할 수 없는 경우 컨덕터를 설계할 때 이러한 큰 전압 강하가 회로의 정상적인 기능에 영향을 주지 않도록 할 필요가 있습니다.

6. 발열 문제

보드에서 발생하는 열의 주요 원인은 보드 자체와 보드에 장착된 구성 요소 두 가지입니다. 각 시스템 (및 구성 요소) 에는 최고 작동 온도가 있으므로 경계를 넘지 않도록 해야 합니다.히트싱크 사용, 강제 배출 냉각, 어셈블리 레이아웃, 보드의 수평 또는 수직 설치는 보드와 해당 어셈블리의 온도에 영향을 미칩니다.현재의 EDA 도구는 전류와 발열 사이의 관계에 따라 빠르고 정확하게 열 분석을 할 수 있다.SPICE와 같은 적절한 회로 시뮬레이터는 정적 및 동적 발열을 시뮬레이션할 수 있습니다.

7. 결론

이 글은 전원 회로의 PCB 설계 원리에 대한 소개일 뿐이다.물론 필경 지식은 제한되여있기에 일부 편견을 피면할수 없다.저의 부족한 점을 바로잡아 주십시오.