PCB 기술 - LED 스위치 전원 공급 장치 PCB 보드 설계의 7단계

전원 스위치 설계에서 PCB 보드가 잘못 설계되면 EMI가 너무 많이 방출됩니다.전원이 안정된 PCB 보드 설계는 7단계로 요약된다: 각 단계에서 주의해야 할 사항을 분석함으로써 한 걸음 한 걸음 PCB 보드 설계를 쉽게 할 수 있다!

1. 원리도에서 PCB까지의 설계 과정

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

2. 매개변수 설정

인접한 전선 사이의 간격은 전기 안전 요구 사항을 충족해야 하며 작업 및 생산을 용이하게 하기 위해 가능한 한 넓어야합니다.간격은 적어도 전압을 견디기에 적합해야 한다.배선 밀도가 낮으면 신호선 사이의 간격을 적절하게 늘릴 수 있습니다.고전평과 저전평 사이의 차이가 큰 신호선은 가능한 한 단축하고 확대해야 한다.일반적으로 경로 간 간격은

용접판의 내부 구멍 가장자리에서 인쇄판 가장자리까지의 거리는 1mm보다 커서 용접판이 가공 과정에서 결함이 발생하는 것을 피할 수 있다.용접 디스크에 대한 경로설정이 얇은 경우 용접 디스크와 경로설정 사이의 연결은 액체 방울로 설계되어야 합니다.장점은 용접판이 쉽게 분리되지 않지만 도선과 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, 인쇄 회로 기판의 두 가느다란 평행선이 가까이 있으면 신호 파형에서 지연이 발생하고 전송선의 끝에 반사 노이즈가 발생합니다.전원 공급 장치 및 지선의 잘못된 고려로 인한 간섭으로 인해 제품 성능이 저하됩니다.따라서 인쇄회로기판을 설계할 때는 정확한 방법에 주의해야 한다.스위치당 4개의 전류 회로:

(1) 전원 스위치 AC 회로

(2) 출력 정류기 교류 회로

(3) 입력 신호원 전류 회로

(4) 부하 전류 회로를 출력하는 입력 회로는 직류와 비슷한 전류로 입력 용량을 충전하고, 필터 용량은 광대역 에너지 저장 역할을 한다.이와 유사하게 출력 필터 콘덴서는 출력 정류기에서 나오는 고주파 에너지를 저장하는 동시에 출력 부하 회로에서 나오는 직류 에너지를 제거하는 데 사용된다.따라서 입력과 출력 필터 콘덴서의 접선단이 매우 중요하다.입력 및 출력 전류 회로는 필터 콘덴서의 접선단에서만 전원에 연결되어야 합니다.입력 / 출력 회로와 전원 스위치 / 정류기 회로 사이의 연결이 콘덴서의 단자에 직접 연결되지 않으면 AC 에너지가 입력 또는 출력 필터 콘덴서에서 환경으로 복사됩니다.출력 스위치와 정류기의 교류 회로는 고진폭 사다리꼴 전류를 포함하는데, 이 전류는 고조파 분량을 가지고 있으며 스위치의 기본 주파수보다 훨씬 높다.피크 폭은 연속 입력/출력 직류 전류 폭의 5배까지 가능하며 변환 시간은 일반적으로 약 50ns입니다.이 두 회로는 전자기 방해를 받기 쉽다.따라서 이러한 AC 회로는 전원 공급 장치의 다른 인쇄 회로 앞에 배치되어야 합니다.각 회로의 세 가지 주요 부품, 필터 커패시터, 전원 스위치 또는 정류기, 인덕션 또는 변압기는 서로 인접하여 부품의 위치를 조정하여 그들 사이의 전류 경로를 가능한 한 짧게 해야 한다.

스위치 전원 레이아웃은 다음과 같이 전기 설계와 유사하게 설정됩니다.

_변압기 배치

_전원 스위치 전류 회로 설계

_ 출력 정류기의 전류 회로 설계

_ 제어 회로를 AC 전원 회로에 연결

_ 입력 전류 소스 회로 및 입력 필터 설계 출력 로드 회로 및 출력 필터는 회로의 기능 단위에 따라 다음 지침에 따라 회로의 모든 구성 요소를 배치합니다.

(1) PCB의 크기를 먼저 고려합니다.PCB 크기가 너무 크면 인쇄 회선이 길고 임피던스가 증가하며 소음 방지 능력이 낮아지고 비용이 증가합니다.너무 작으면 가열을 잘 할 수 없고, 인접한 선로는 방해를 받기 쉽다.인쇄회로기판의 종횡비는 3: 2 또는 4: 3이다.인쇄 회로 기판의 가장자리에 있는 부품은 인쇄 회로 기판의 가장자리보다 작거나 같지 않습니다.

(2) 설비를 배치할 때 미래의 용접을 고려하고 너무 밀집하지 말아야 한다.

(3) 각 기능 회로의 컴포넌트를 중심으로 레이아웃합니다.구성 요소는 PCB에 균등하고 정연하며 컴팩트하게 배치되어 구성 요소 간의 지시선과 연결을 최소화하고 단축하며 가능한 한 장치에 접근하여 용량을 분리해야 합니다.

(4) 고주파에서 작동하는 회로는 컴포넌트 간의 분포 매개변수를 고려해야 합니다.일반 회로는 가능한 한 평행으로 어셈블리를 배치해야 합니다.이렇게 되면, 그것은 아름다울 뿐만 아니라, 조립과 용접도 쉽고, 대량 생산도 쉽다.

(5) 회로의 흐름에 따라 각 기능 회로 단위의 위치를 배치하여 신호의 흐름을 편리하게 하고 가능한 한 신호의 방향을 일치시킬 수 있도록 한다.

(6) 레이아웃의 첫 번째 원칙은 경로설정 통과율을 확보하는 것이다. 장치를 이동할 때 비행선의 연결에 주의하고 연결된 장치를 함께 놓는다.

(7) 스위치 전원의 복사 간섭을 억제하기 위해 가능한 한 환공 면적을 줄인다.

4. 배선 스위치 전원 공급 장치에 고주파 신호 포함

PCB의 모든 인쇄 회선은 안테나 역할을 할 수 있습니다.인쇄 회선의 길이와 너비는 임피던스와 감응에 영향을 주어 주파수 응답에 영향을 준다.심지어 DC 신호를 통과하는 인쇄 회선도 인접한 인쇄 회선에서 RF 신호로 결합되어 회로 문제 (심지어 간섭 신호를 다시 방사하는 것) 를 일으킬 수 있습니다.따라서 AC 전원을 통과하는 모든 인쇄 전선은 가능한 한 짧고 넓게 설계되어야 하며, 이는 인쇄 전선과 다른 전원 코드에 연결된 모든 구성 요소가 긴밀하게 배치되어야 한다는 것을 의미합니다.인쇄선로의 길이는 표시된 전감과 저항에 정비례하고 너비는 인쇄선로의 전감과 저항에 반비례한다.이 길이는 인쇄 회선의 응답 파장을 반영합니다.길이가 길수록 인쇄선로가 전자파를 송신하고 수신하는 주파수가 낮아져 복사할수 있는 무선주파수에네르기가 많아진다.현재 인쇄회로기판의 크기에 따라 임대 전력 케이블의 폭을 최대한 늘려 회로 저항을 낮춘다.또한 전원 코드, 지선 및 전류의 방향을 일치시켜 소음 방지 능력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.접지는 전원을 끄는 네 개의 전류 회로의 하단 지점이다.그것은 회로의 공공 시험장으로서 중요한 역할을 하며 방해를 통제하는 중요한 방법이다.따라서 배치할 때 접지선의 배치를 꼼꼼히 고려해야 한다.다양한 접지선을 혼용하면 전원이 불안정해질 수 있습니다.

선로 설계는 다음과 같은 몇 가지를 주의해야 한다.

1.단일 접지를 올바르게 선택한다는 것은 일반적으로 필터 커패시터의 공용 단자가 큰 전류 교류지에 결합된 다른 연결 지점의 연결 지점이어야 한다는 것을 의미합니다.동일한 회로의 연결 지점은 가능한 한 가깝고 회로의 전력 필터 커패시터도 해당 수준의 연결 지점에 연결되어야합니다.주로 회로의 각 부분이 땅으로 되돌아오는 전류가 변화하고 있다는 것을 고려한다.간섭을 도입하는 것은 실제 흐르는 선로의 저항이 회로 각 부분의 전위 변화를 초래하기 때문이다.이 스위치 전원에서는 배선과 부품 사이의 감지 영향이 매우 작지만 접지 회로가 형성하는 순환은 방해에 더 큰 영향을 미친다.따라서 점접지, 즉 전원의 스위치 전류 회로를 사용한다.(여러 장치의 지선은 접지각에 연결되어 있고, 정류기 전류 회로를 출력하는 여러 장치의 접지선도 해당 필터 콘덴서의 접지각에 연결되어 있어 전원이 더 안정적으로 작동하고 자극이 쉽지 않다.만약 한 점을 할 수 없다면 두 개의 다이오드 또는 한 개의 작은 저항을 함께 연결할 수 있다사실 상대적으로 집중된 동박 속에 있다.

2.접지선을 가급적 굵게 접지선이 가늘면 전류의 변화에 따라 접지 전위가 변하여 타이머 신호의 전평이 불안정하고 전자 설비의 소음 방지 성능이 악화된다.따라서 각 큰 전류 접지단이 가능한 한 짧고 넓은 인쇄 회선을 사용하고 가능한 한 넓은 전원과 지선의 폭을 늘리기 위해 지선은 전원 선보다 넓습니다.그것들의 관계는 지선 > 전원 코드 > 신호 호선이며, 가능하다면 3mm보다 크거나 대면적의 구리 지선으로 사용할 수 있어야 한다.사용되지 않는 부분을 인쇄회로기판의 접지선에 접지선으로 연결합니다.또한 글로벌 경로설정은 다음 지침을 따라야 합니다.

(1) 접선 방향: 용접 표면부터 컴포넌트는 가능한 한 원리도 방향에 따라 배열하고 접선 방향은 회로도와 일치해야 한다.생산 과정에서 용접 표면에서 각종 파라미터를 검사해야 하기 때문에 생산 과정에서 검사, 디버깅과 수리가 쉽다.(참고: 회로 성능, 전체 시스템 설치 및 패널 배치 요구 사항을 충족하는 경우)

(2) 배선평면도를 설계할 때 선로에서 될수록 모퉁이를 적게 돌면서 인쇄호의 선폭을 갑자기 개변시키지 말고 도선의 각부를 90도를 초과하여 선로를 간단하고 뚜렷하게 해야 한다.

(3) 인쇄회로에는 교차회로가 허용되지 않는다.가능한 교차선의 경우 드릴링 또는 감기를 통해 해결할 수 있습니다.즉, 하나의 지시선이 교차할 수 있는 지시선의 한쪽 끝에서 다른 저항기, 콘덴서, 삼극관 또는"권선"하의 간격을"드릴"하도록 합니다.과거에는 특수한 상황에서 어떻게 회로를 복잡하게 할 것인가에 대해 설계를 간소화하기 위해 도선 크로스 접속을 허용하여 교차 회로의 문제를 해결하였다.단일 패널, 위쪽 표면의 직접 삽입 컴포넌트 및 아래쪽 표면의 표면 장착 장치 때문에 직접 삽입 장치는 레이아웃에서 표면 장착 장치와 겹칠 수 있지만 패드의 중첩은 피할 수 있습니다.

3.출력 전압을 초급 변압기로 피드백하기 위해, 회로의 양쪽에는 공통된 참고가 있어야 하기 때문에, 지선의 양쪽에 구리를 부설한 후, 그것들도 함께 연결되어 공통된 접지를 형성해야 한다.

5. 검사

경로설정 설계가 완료되면 경로설정 설계가 설계자가 정한 규칙에 부합하는지 꼼꼼히 확인할 필요가 있습니다.아울러 제정된 규칙이 인쇄회로기판 생산 공정의 요구에 부합하는지도 확인해야 한다.일반적으로 라인과 컨덕터 사이, 컨덕터와 컴포넌트 용접 디스크 사이, 컨덕터와 구멍 사이, 컴포넌트 용접 디스크와 구멍 사이, 구멍과 구멍의 거리가 합리적인지, 생산 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.선로와 접지선의 너비가 적합한지, PCB에 접지선을 넓힐 공간이 있는지 여부.참고: 일부 오류는 무시할 수 있습니다. 예를 들어 일부 삽입형 폼 팩터 부품이 프레임 밖에 배치되어 간격을 검사할 때 오류가 발생하고 선과 구멍을 수정할 때마다 구리를 다시 칠합니다.

6. "PCB 체크리스트"에 따라 검토

설계 규칙, 레이어 정의, 선가중치, 간격, 용접판, 통공 설정을 포함하지만 부품 배치의 합리성, 전원 및 접지망의 배선, 고속 클럭 네트워크의 배선 및 차폐, 디커플링 콘덴서의 배치 및 연결 등도 중점적으로 검토합니다.

7. 출력 라이트 시트 파일 설계 고려사항

A. 내보낼 레이어는 경로설정 레이어(맨 아래), 실크스크린 인쇄 레이어(맨 위, 맨 아래 포함), 저항 레이어(맨 아래, drilling layer)(맨 아래) 및 drilling file(NCDrill)입니다.

B. 실크스크린 인쇄 레이어의 레이어를 설정할 때 PartType을 선택하지 말고 맨 위(아래쪽)에 있는 Outline, Text, Linec 및 실크스크린 인쇄 레이어를 선택합니다.각 레이어의 레이어를 설정할 때 PCB 보드 아웃라인을 선택합니다.실크스크린 인쇄 레이어의 레이어를 설정할 때 PartType을 선택하지 말고 맨 위(아래쪽)를 선택하여 실크스크린 인쇄 레이어의 컨투어, 텍스트, 행.d가 있는 드릴링 파일을 생성할 때 PowerPCB의 기본 설정을 변경하지 마십시오.