PCB 블로그 - 스위치 전원 공급 장치 PCB 보드 설계 사양

모든 스위치 전원 설계에서 PCB 보드의 물리적 설계는 한 부분입니다.설계 방법이 적절하지 않으면 PCB 보드가 너무 많은 전자기 간섭을 방사하여 전원 공급 장치가 불안정하게 작동할 수 있습니다.각 단계에서는 다음 사항에 유의해야 합니다.분석:

1. 원리도에서 PCB 보드까지의 설계 과정은 컴포넌트 매개변수-원리 네트 테이블 입력-설계 매개변수 설정-수동 레이아웃-수동 경로설정-설계 검증-CAM 출력 검토를 설정합니다.

2.매개변수 설정에서 인접한 컨덕터의 간격은 전기 안전 요구 사항을 충족해야 합니다.조작과 생산에 편리하도록 간격은 가능한 한 넓어야 합니다.간격은 적어도 전압을 견디기에 적합해야 한다.경로설정 밀도가 낮으면 신호선의 간격을 적절하게 늘릴 수 있습니다.흔적선 간격을 8mil로 설정합니다.용접판의 내부 구멍 가장자리에서 인쇄판 가장자리까지의 거리는 1mm 이상이어야 용접판이 가공 과정에서 결함이 발생하지 않도록 할 수 있다.용접판에 연결된 흔적선이 비교적 얇을 때 용접판과 흔적선 사이의 연결은 물방울 모양으로 설계해야 한다.이렇게 하는 장점은 용접판이 쉽게 벗겨지지 않지만 흔적선과 용접판이 쉽게 끊어지지 않는다는 것이다.

3. 소자 레이아웃 실천은 회로 원리도 설계가 정확하고 인쇄 회로 기판이 잘못 설계되더라도 전자 설비의 신뢰성에 불리한 영향을 미칠 수 있음을 증명한다.예를 들어, 인쇄판의 두 평행 세선이 매우 가까우면 신호 파형의 지연이 형성되고 전송선의 끝에 반사 소음이 형성됩니다.성능이 저하되므로 인쇄회로기판을 설계할 때 정확한 방법을 사용하는 것에 주의해야 한다.스위치당 4개의 전류 회로:

1) 전원 스위치의 AC 회로

2) 출력 정류기 AC 회로

3) 입력 신호원 전류 회로

4) 출력 부하 전류 회로 입력 회로는 근사 직류 전류를 통해 입력 콘덴서를 충전하며, 필터 콘덴서는 주로 광대역 에너지 저장 역할을 한다;이와 마찬가지로 출력 필터 커패시터는 출력 정류기에서 고주파 에너지를 저장하는 동시에 출력 부하 회로에서 직류 에너지를 제거하는 데 사용됩니다.따라서 입력과 출력 필터 콘덴서의 단자가 매우 중요하며 입력과 출력 전류 회로는 필터 콘덴서 단자에서만 전원에 연결되어야 한다;입력/출력 회로와 전원 스위치/정류기 회로 사이의 연결이 불가능할 경우 단자가 직접 연결되면 AC 에너지가 입력 또는 출력 필터 콘덴서를 통해 환경에 방사됩니다.전원 스위치의 AC 회로와 정류기의 AC 회로에는 고진폭 사다리꼴 전류가 포함됩니다.이러한 전류는 고조파 함량을 가지고 있으며, 주파수는 스위치 기본 주파수보다 훨씬 높으며, 피크 진폭은 연속 입력/출력 직류 전류 진폭의 5배에 달할 수 있다.전환 시간은 일반적으로 약 50ns입니다.이 두 회로는 전자기 간섭을 받기 쉽기 때문에 전원 공급 장치의 다른 흔적을 배선하기 전에 이러한 교류 회로를 잘 배치해야 한다.각 회로의 세 가지 주요 구성 요소, 필터 콘덴서, 전원 스위치 또는 정류기, 센서 또는 변압기는 서로 동일해야 합니다.서로 인접하게 배치하고 부품을 배치하여 해당 부품들 사이의 전류 경로를 가능한 한 짧게 만듭니다.스위치 전원 레이아웃을 설정하는 방법은 전기 설계와 유사합니다.설계 프로세스는 다음과 같습니다.

a. 변압기 배치

b. 전원 스위치 전류 회로 설계

c. 출력 정류기 전류 회로 설계

d. 제어 회로를 AC 전원 회로에 연결

e. 입력 전류 소스 회로 및 입력 필터 설계 출력 로드 회로 및 출력 필터는 회로의 기능 단위에 따라 회로의 모든 구성 요소를 배치할 때 다음 지침을 따릅니다.

1) 먼저 PCB 보드의 크기를 고려합니다.PCB 보드의 크기가 너무 크면 인쇄 회선이 길어지고 임피던스가 증가하며 소음 방지 능력이 낮아지고 비용도 증가합니다.크기가 너무 작으면 발열이 떨어지고 인접한 선로에 방해가 발생하기 쉽다.회로 기판의 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 소자를 중심으로 그 주위에 배치한다. 소자는 균일하고 정연하며 치밀하게 PCB 보드에 배열하여 소자 사이의 지시선과 연결을 최소화하고 단축해야 하며, 디커플링 콘덴서는 가능한 한 장치의 VCC에 접근해야 한다

4) 고주파에서 작동하는 회로의 경우 컴포넌트 간의 분포 매개변수를 고려해야 합니다.일반 회로에서 컴포넌트는 가능한 한 평행하게 정렬되어야 합니다.이렇게 되면 아름다울 뿐만 아니라 설치와 용접이 쉽고 대량 생산이 쉽다.

5) 회로 프로세스에 따라 각 기능 회로 단위의 위치를 배치하여 신호가 쉽게 유통되고 신호가 가능한 한 같은 방향을 유지하도록 한다.

6) 레이아웃의 첫 번째 원칙은 배선의 주선율을 확보하는 것이다. 장치를 이동할 때 비행선의 연결에 주의하고 연결 관계가 있는 장치를 함께 놓는다.

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

4. 배선 스위치 전원에 고주파 신호가 포함되어 있습니다.PCB의 모든 인쇄 컨덕터는 안테나 역할을 할 수 있습니다.인쇄 컨덕터의 길이와 너비는 임피던스와 감응에 영향을 주어 주파수 응답에 영향을 줍니다.DC 신호를 통과하는 흔적선이라도 인접한 흔적선으로부터 RF 신호로 결합되어 회로 문제(심지어 교란 신호를 다시 방사하는 것)를 초래할 수 있다.그러므로 교류전류를 휴대하는 모든 흔적선은 될수록 짧고 넓게 설계되여야 한다. 이는 흔적선과 기타 전력선에 련결된 모든 부품이 긴밀히 배치되여야 한다는것을 의미한다.흔적선의 길이는 그 표현된 전감과 저항에 정비례하고 너비는 흔적선의 전감과 저항에 반비례한다.길이는 흔적선 응답의 파장을 반영한다.길이가 길수록 흔적선이 전자파를 발사하고 수신하는 주파수가 낮아지고 복사하는 무선주파수에네르기가 많아진다.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 중요한 역할을 하며 방해를 통제하는 중요한 방법이다.그러므로 배치할 때 지선의 배치를 자세히 고려해야 한다.다양한 접지를 혼합하면 전원 공급 장치가 불안정하게 작동합니다.접지선의 설계는 다음과 같은 몇 가지를 주의해야 한다.

4.1 단일 접지를 정확하게 선택하는 것은 일반적이다. 필터 콘덴서의 공공 단자는 다른 접지와 큰 전류가 교류하는 접지의 결합점이어야 한다.이 단계의 접지점에서는 주로 회로의 각 부분에서 지면으로 돌아오는 전류가 변화하는 것을 고려하는데, 실제 유동선로의 임피던스는 회로의 각 부분의 지전위에 변화를 초래하고 간섭을 도입한다.이 스위치 전원 공급 장치에서는 케이블 연결과 부품 간의 감응 영향이 적고 접지 회로가 형성하는 환류가 간섭에 더 큰 영향을 미치기 때문에 단일 접지를 사용합니다. 즉,전원 스위치 전류 회로의 지선 (전원 중의 몇 개 설비의 지선이 모두 접지) 은 접지 핀에 연결되고, 정류기 전류 회로의 몇 개 출력 설비의 지선도 상응하는 필터 콘덴서의 접지 핀에 연결되어 전원 작업을 더욱 안정적이고 쉽게 자극할 수 없게 한다.단일 지점을 구현할 수 없을 때 공용 접지는 이 위치에 두 개의 다이오드 또는 작은 저항기를 연결합니다.사실 그것은 상대적으로 집중된 동박에 연결될 수 있다.

4.2 가능한 접지선을 굵게 한다.만약 접지선이 매우 가늘다면 접지전위는 전류의 변화에 따라 변화하여 전자설비의 정시신호전평이 불안정하고 소음저항성능이 떨어지게 된다.따라서 각 큰 전류 접지 단자가 가능한 한 짧고 넓은 인쇄 컨덕터를 사용하고 전원 코드와 접지선의 폭을 넓힐 필요가 있습니다.접지선이 전원 코드보다 넓습니다.해당 관계는 지선 > 전원 코드 > 신호선입니다.가능하다면 지선의 폭이 3mm보다 커야 하며 대면적의 동층도 지선으로 사용할수 있으며 인쇄판에 사용되지 않은 곳은 지선접지로 사용할수 있다.또한 글로벌 라우팅을 수행할 때는 다음 지침을 따라야 합니다.

1) 접선 방향: 용접 표면에서 볼 때 컴포넌트의 배열은 가능한 한 원리도와 일치해야 하며 접선 방향은 회로도의 접선 방향과 일치해야 한다.생산 과정에서 용접 표면은 일반적으로 생산 중의 검사, 디버깅 및 유지보수에 편리한 각종 파라미터를 감지하기 때문이다 (주: 회로 성능과 전체 기계 설치 및 패널 레이아웃 요구를 만족시키는 전제하에 말한다).

2) 배선도를 설계할 때 배선은 가능한 한 적게 돌려야 하며 인쇄호의 선폭은 갑자기 변경해서는 안되며 배선각은 90도이고 선은 간단하고 뚜렷해야 한다.

3) 교차 회로는 인쇄 회로에서 허용되지 않습니다.교차할 수 있는 선의 경우 드릴링과 감기를 사용하여 문제를 해결할 수 있습니다.즉, 하나의 지시선이 다른 저항기, 콘덴서, 삼극관 지시선 아래의 간격을 뚫거나 교차할 수 있는 지시선의 한쪽 끝에서"소포"하도록 한다.특수한 상황에서 회로는 매우 복잡하며 설계도 간소화할 수 있다.점퍼를 사용하여 교차 회로 문제를 해결하다.패널이 단일 패널이고 직렬 어셈블리가 위쪽 표면에 있고 표면 마운트 기기가 아래쪽 표면에 있기 때문에 레이아웃 중에 직렬 기기가 표면 마운트 기기와 중첩될 수 있지만 용접 디스크가 중첩되는 것은 피해야 합니다.

4.3 입력지와 출력은 로컬 스위치 전원 공급 장치의 저압 DC-DC입니다.만약 출력 전압이 변압기의 초급에 피드백되려면 양쪽의 회로는 모두 하나의 공공 참고지가 있어야 하기 때문에 구리를 각각 양쪽의 지선에 가한 후 함께 연결하여 공공지를 형성해야 한다

5. 배선설계를 검사한후 배선설계가 설계사가 제정한 규칙에 부합되는가를 자세히 검사해야 하며 동시에 제정한 규칙이 인쇄판생산공정의 요구에 부합되는가를 확인해야 한다.디스크, 선, 구멍, 컴포넌트 용접 디스크, 구멍, 재구멍, 구멍 사이의 거리가 합리적인지, 생산 요구에 부합하는지 여부.전원 코드와 지선의 너비가 적당한지, PCB에 지선을 넓힐 수 있는 곳이 있는지.참고: 일부 오류는 무시할 수 있습니다.예를 들어, 일부 커넥터의 일부 아웃라인이 보드 프레임 외부에 배치되어 간격을 확인하는 동안 오류가 발생할 수 있습니다.또한 흔적선과 구멍을 매번 수정한 후 구리를 다시 포복해야 한다.PCB 보드 검사 테이블에 따르면 설계 규칙, 레이어 정의, 선가중치, 피치, 용접 디스크 및 오버홀 설정이 포함됩니다.장비 레이아웃, 전원 공급 장치, 접지망 케이블 연결 및 고속 클럭의 타당성도 검토해야 합니다.네트워크 라우팅과 차단, 디커플링 콘덴서의 배치와 연결 등.

6. 출력 라이트 도면 파일을 설계할 때 고려할 사항:

1) 내보낼 레이어는 경로설정 레이어(맨 아래), 와이어 레이어(맨 위 와이어, 맨 아래 와이어 포함), 용접 저항 레이어(맨 아래 용접 저항 레이어), 드릴 레이어(맨 아래), 드릴링 파일(NC drill)

2) 실크스크린 레이어의 레이어를 설정할 때 부품 유형을 선택하지 말고 실크스크린 레이어의 맨 위 레이어 (맨 아래) 와 프로파일, 텍스트를 선택합니다.각 레이어의 레이어를 설정할 때는 Board Outline, 실크스크린 레이어의 레이어를 설정할 때는 Part Type을 선택하지 않고 Outline, Text, Line of the top Layer(bottom Layer) 및 siliconscreen Layer를 선택합니다.d. 드릴링 파일을 생성할 때 Power PCB 보드의 기본 설정을 변경하지 마십시오.