PCB 뉴스 - 전원 공급 장치 스위치 PCB 설계 및 전기 안전 사양

모든 스위치 전원 설계에서 PCB 보드의 물리적 설계는 마지막 단계입니다.설계 방법이 잘못되면 PCB가 너무 많은 전자기 간섭을 방사하여 전원이 불안정하게 작동할 수 있습니다.각 단계의 분석에서 주의해야 할 사항은 다음과 같습니다.

1. 원리도에서 PCB까지의 설계 프로세스

컴포넌트 매개변수 설정 - > 입력 원리 네트 테이블 - > 설계 매개변수 설정 - > 수동 레이아웃 - > 수동 경로설정 - > 설계 검증 - > 검토 - > CAM 출력.

2. 매개변수 설정

인접한 전선 사이의 거리는 전기 안전 요구를 충족시킬 수 있어야 하며, 조작과 생산에 편리하도록 가능한 한 넓어야 한다.최소 간격은 최소 내성 전압에 적합해야 합니다.경로설정 밀도가 낮으면 신호선의 간격을 적절하게 늘릴 수 있습니다.높은 레벨과 낮은 레벨 사이에 큰 간격이 있는 신호선의 경우 간격을 최대한 짧게 하고 간격을 늘려야 합니다.일반적으로 이력선 간격을 8mil로 설정합니다.용접판의 내부 구멍 가장자리와 인쇄판 가장자리의 거리는 1mm보다 커야 가공 과정에서 용접판의 결함을 피할 수 있다.용접판에 연결된 흔적선이 비교적 얇을 때 용접판과 흔적선 사이의 연결은 액적모양으로 설계해야 한다.이렇게 하는 장점은 용접판이 쉽게 벗겨지지 않지만 흔적선과 용접판이 쉽게 끊어지지 않는다는 것이다.

3. 어셈블리 레이아웃

설사 회로원리도를 정확하게 설계하고 인쇄회로기판을 잘못 설계한다 하더라도 전자설비의 신뢰성에 불리한 영향을 미치게 된다는것을 실증하였다.예를 들어, 인쇄판의 두 가느다란 평행선이 가까이 있으면 신호 파형이 지연되고 전송선의 끝에 반사 노이즈가 발생합니다.성능이 떨어지므로 인쇄회로기판을 설계할 때 정확한 방법을 채택하는 것에 주의해야 한다.스위치당 4개의 전류 회로:

（1） 。전원 스위치 AC 회로

（2） 。출력 정류기 AC 회로

（3） 。입력 신호원 전류 회로

（4） 。출력 부하 전류 회로 입력 회로

입력 콘덴서는 근사 직류 전류로 충전되며, 필터 콘덴서는 주로 광대역 에너지 저장기로 사용된다;이와 유사하게 출력 필터 콘덴서도 출력 정류기에서 나오는 고주파 에너지를 저장하는 동시에 출력 부하 회로의 직류 에너지를 제거하는 데 사용된다.따라서 필터 콘덴서의 단자를 입력하고 내보내는 것이 중요합니다.입력과 출력 전류 회로는 각각 필터 콘덴서의 끝에서 전원에만 연결할 수 있습니다.입력 / 출력 회로와 전원 스위치 / 정류기 회로 사이의 연결이 콘덴서에 연결되지 않는 경우. 단자가 직접 연결되면 AC 에너지가 입력 또는 출력 필터 콘덴서를 통해 환경에 복사됩니다.

전원 스위치의 AC 회로와 정류기의 AC 회로에는 고진폭 사다리꼴 전류가 포함됩니다.이 전류의 고조파 분량은 매우 높다.이 주파수는 스위치의 기본 주파수보다 훨씬 크다.피크 폭은 연속 입력 / 출력 직류 전류의 5배에 달할 수 있습니다.전환 시간은 일반적으로 약 50ns입니다.이 두 회로는 전자기 간섭에 가장 취약하므로 이러한 교류 회로는 전원 공급 장치의 다른 인쇄 회로 앞에 배치되어야 합니다.각 루프의 세 가지 주요 부품은 필터 콘덴서, 전원 스위치 또는 정류기, 센서 또는 변압기입니다.부품을 병렬로 배치하고 부품의 위치를 조정하여 부품의 현재 경로를 가능한 한 짧게 만듭니다.

스위치 전원 레이아웃을 설정하는 가장 좋은 방법은 전기 설계와 유사합니다.최적의 설계 프로세스는 다음과 같습니다.

1. 변압기 배치

2. 전원 스위치 전류 회로 설계

3. 출력 정류기 전류 회로 설계

4. 제어 회로를 AC 전원 회로에 연결

입력 전류 소스 회로 및 입력 필터를 설계하여 회로의 기능 단위에 따라 출력 로드 회로 및 출력 필터를 설계할 때 회로의 모든 구성 요소를 배치할 때 다음 원칙을 충족해야 합니다.

(1) 먼저 PCB의 크기를 고려합니다.PCB 크기가 너무 크면 인쇄 회선이 길어지고 임피던스가 증가하며 소음 방지 능력이 낮아지고 비용이 증가합니다.PCB 크기가 너무 작으면 발열이 좋지 않고 인접 회선도 방해받기 쉽다.보드의 가장 좋은 형태는 직사각형이며 가로세로 비율은 3: 2 또는 4: 3입니다.보드 가장자리에 있는 부품은 일반적으로 보드 가장자리에서 2mm 이상 떨어져 있습니다.

(2) 설비를 배치할 때 후속 용접을 고려해야 하며 너무 밀집해서는 안 된다.

(3) 각 기능 회로의 핵심 부품을 중심으로 그 주위에 배치한다. 부품은 균일하고 PCB에 정렬하여 부품 사이의 지시선과 연결을 최소화하고 단축해야 하며, 디커플링 콘덴서는 가능한 한 장치의 VCC에 접근해야 한다

(4) 고주파에서 작동하는 회로의 경우 부품 간의 분포 매개변수를 고려해야 합니다.일반적으로 회로는 가능한 한 병렬로 배치해야 한다.이렇게 되면 아름다울 뿐만 아니라 설치와 용접이 쉽고 대량 생산이 쉽다.

(5) 회로 흐름에 따라 각 기능 회로 장치의 위치를 배치하여 신호가 쉽게 유통되고 신호가 가능한 한 같은 방향으로 유지되도록 한다.

(6) 레이아웃의 첫 번째 원칙은 배선율을 확보하고 장치를 이동할 때 지시선의 연결에 주의하며 연결 관계가 있는 장치를 함께 놓는 것이다.

(7) 가능한 한 회로 면적을 줄이고 스위치 전원의 복사 방해를 억제한다

4. 연결

전원 스위치에는 고주파 신호가 포함되어 있습니다.PCB의 모든 인쇄 회선은 안테나로 사용할 수 있습니다.인쇄 회선의 길이와 너비는 임피던스와 감응에 영향을 주어 주파수 응답에 영향을 줄 것이다.DC 신호를 통과하는 인쇄 회선이라도 인접한 인쇄 회선으로부터의 무선 주파수 신호와 결합하여 회로 문제(심지어 교란 신호를 다시 방사할 수도 있음)를 초래할 수 있다.따라서 AC 전류를 통과하는 모든 인쇄 회선은 가능한 한 짧고 넓게 설계되어야 하며, 이는 인쇄 회선과 다른 전원 코드에 연결된 모든 구성 요소가 매우 가까이 배치되어야 한다는 것을 의미합니다.

인쇄선로의 길이는 그 전감과 저항에 정비례하고 너비는 인쇄선로의 전감과 저항과 반비례한다.길이는 인쇄 회선의 응답 파장을 반영합니다.길이가 길수록 인쇄선로는 전자파를 송신하고 수신하는 주파수가 낮아져 더욱 많은 무선주파수에네르기를 복사할수 있다.회로 저항을 줄이기 위해 인쇄 회로 기판의 전류 크기에 따라 전원 코드의 폭을 최대한 늘립니다.또한 전원 코드와 지선의 방향을 전류의 방향과 일치시켜 소음 방지 능력을 향상시키는 데 도움이 된다.접지는 전원을 끄는 네 개의 전류 회로의 하단 지점이다.그것은 회로의 공공 시험장으로서 매우 중요한 역할을 한다.그것은 방해를 통제하는 중요한 방법이다.따라서 배치할 때 접지선의 위치를 꼼꼼히 고려해야 한다.여러 접지를 혼합하면 전원이 불안정하게 작동할 수 있습니다.지선 설계는 다음 사항에 유의해야 합니다.

1. 원포인트 접지를 정확하게 선택한다.일반적으로 필터 콘덴서의 공용단은 다른 접지점과 큰 전류가 교류하는 유일한 연결점이어야 한다.이 레벨의 접점에 연결해야 합니다.주로 회로의 각 부분에서 접지로 되돌아오는 전류의 변화를 고려한다.실제 유동선로의 임피던스는 회로 각 부분의 지전위 변화를 초래하고 간섭을 도입한다.이 스위치 전원 공급 장치는 케이블 연결과 부품 사이의 감지 영향이 매우 작고 접지 회로로 형성 된 순환 전류가 간섭에 더 큰 영향을 미치기 때문에 약간의 접지를 사용합니다. 즉,전원 스위치의 전류 회로(몇 개의 장치의 지선은 접지 핀에 연결되고, 몇 개의 출력 정류기 전류 회로의 장치의 지선도 해당 필터 콘덴서의 접지 핀에 연결되어 있어 전원 작업이 더욱 안정적이고 자극이 쉽지 않다.단일 작업이 불가능할 때공통점.사실 상대적으로 집중된 동박에 연결하면 충분하다.

2.접지선을 가급적 굵게 접지선이 가늘면 전류에 따라 접지 전위가 변하게 되는데, 이는 전자기기의 타이밍 신호 전평을 불안정하게 하고 소음 방지 성능도 악화시킬 수 있다.따라서 모든 큰 전류의 접지 단자가 가능한 한 짧고 넓도록 보장할 필요가 있다.전선을 제작할 때 가능한 한 전원선과 지선의 폭을 넓혀야 한다. 가장 좋은 지선은 전원선보다 넓다. 그들의 관계는 지선>전원선>신호선이다. 가능하다면 지선의 폭은 3mm보다 커야 한다. 또한 대면적의 동층을 지선으로 사용할 수도 있다.또한 인쇄 회로 기판의 사용되지 않는 위치를 땅에 접지선으로 연결합니다.또한 글로벌 경로설정을 수행할 때는 다음 지침을 따라야 합니다.

(1). 접선 방향: 용접 표면의 각도에서 볼 때 컴포넌트의 배열은 가능한 한 원리도와 일치해야 합니다.연결 방향은 회로 다이어그램의 연결 방향과 일치하는 것이 좋습니다.생산 과정에서 다양한 매개변수는 일반적으로 용접 표면에서 테스트되므로 생산 과정에서 검사, 디버깅 및 유지 관리가 용이합니다 (주: 전체 회로 성능과 설치 및 패널 레이아웃 요구 사항을 충족하는 경우). 연결 방향: 용접 표면의 관점에서 볼 때부품의 배치는 가능한 한 다이어그램과 일치해야 합니다.연결 방향은 회로 다이어그램의 연결 방향과 일치하는 것이 좋습니다.생산 과정에서 각종 파라미터는 일반적으로 용접 표면에서 테스트를 진행하기 때문에 생산 기간에 검사, 디버깅 및 유지보수를 쉽게 할 수 있다 (주: 이것은 회로 성능과 전체 기계 설치 및 패널 레이아웃 요구를 만족시키는 전제하에 말한다).

（2） 。배선도를 설계할 때 배선은 가능한 한 구부려서는 안 되며 인쇄호의 선폭도 갑자기 변해서는 안 된다.전선의 각도는 90도여야 하며 선은 간단하고 또렷해야 한다.

（3） 。인쇄 회로에서는 교차 회로가 허용되지 않습니다.교차할 수 있는 회선의 경우 드릴링과 감김을 사용하여 문제를 해결할 수 있습니다.즉, 하나의 지시선이 다른 저항기, 콘덴서, 삼극관 지시선 아래의 간격을 뚫거나 교차할 수 있는 지시선 한쪽 끝을 우회하도록 하는 것이다.특수한 상황에서 회로가 얼마나 복잡한지도 설계를 간소화할 수 있다.도선교로 연결하여 교차 회로의 문제를 해결하다.직렬 어셈블리는 상단 표면에 있고 표면 장착 장치는 하단 표면에 있는 단일 패널이므로 배치 중에 직렬 장치는 표면 장착 장치와 중첩될 수 있지만 용접 디스크는 중첩되지 않아야 합니다.

3. 입력 접지 및 출력 접지 이 스위치의 전원은 저압 DC-DC입니다.출력 전압을 변압기의 초급으로 되돌리려면 양쪽의 회로에 공통적인 참조 접지가 있어야 합니다.따라서 양쪽의 접지선에 구리를 부설한 후 반드시 함께 연결해야만 공공 접지를 형성할 수 있다

다섯, 검사

배선설계가 완성된후 배선설계가 설계사가 제정한 규칙에 부합되는가를 자세히 검사함과 동시에 제정한 규칙이 인쇄판 생산공정의 요구에 부합되는가를 확인해야 한다.일반적으로 선로 및 선로, 선로 및 컴포넌트 용접판 및 선로를 확인합니다.통공, 컴포넌트 패드와 통공, 통공과 통공의 거리가 합리적인지, 생산 요구를 만족시키는지 여부.전원 코드와 지선의 너비가 적당한지, PCB에 지선을 넓힐 곳이 있는지.참고: 일부 오류는 무시할 수 있습니다.예를 들어, 일부 커넥터의 아웃라인 일부가 보드 프레임 외부에 배치되어 간격을 확인하는 동안 오류가 발생할 수 있습니다.또한 흔적선과 구멍을 수정할 때마다 구리를 다시 도금해야 한다.

검토는 설계 규칙, 레이어 정의, 선가중치, 피치, 용접 디스크 및 오버홀 설정을 포함하는 PCB 검사 테이블을 기반으로 합니다.또한 장치 레이아웃의 합리성, 전원 및 지상 네트워크의 라우팅 및 고속 클럭 네트워크를 중점적으로 검토해야 합니다.배선과 차폐, 디커플링 콘덴서의 배치와 연결 등.

6. 디자인 출력

Gerber 파일 내보내기 고려 사항:

a. 내보내야 하는 레이어에는 경로설정 레이어(맨 아래), 와이어 레이어(위 와이어 인쇄, 아래 와이어 인쇄 포함), 용접 저항 레이어(하위 용접 저항 레이어), 드릴 레이어(하위)가 있으며 드릴 파일(NC Drill)도 생성됩니다.

b. 실크스크린 레이어를 설정할 때 부품 유형을 선택하지 말고 실크스크린 레이어의 맨 위 레이어 (맨 아래) 와 아웃라인, 텍스트 및 선을 선택합니다. c. 각 레이어의 레이어를 설정할 때 보드 아웃라인을 선택합니다.실크스크린 레이어의 레이어를 설정할 때 부품 유형을 선택하지 말고 최상위(맨 아래) 및 실크스크린 레이어의 컨투어, 텍스트 및 선을 선택합니다. d. 드릴링 파일을 생성할 때 PowerPCB의 기본 설정을 사용하여 변경하지 마십시오.

이상은 스위치 전원 PCB 설계 및 전기 안전 사양에 대한 소개입니다.Ipcb는 PCB 제조업체 및 PCB 제조 기술도 제공합니다.