Data PCB - Keperluan untuk desain PCB dan tukar bekalan kuasa

In any switching power supply design, desain fizikal Papan PCB adalah pautan. Jika kaedah desain tidak sesuai, PCB mungkin mengeluarkan terlalu banyak gangguan elektromagnetik, menghasilkan operasi bekalan kuasa tidak stabil. Berikut adalah analisis titik yang perlu diperhatikan dalam setiap langkah:

1. Proses reka dari diagram skematik ke PCB

Tetapkan parameter komponen -> Senarai rangkaian prinsip input -> Tetapan parameter reka -> Bentangan manual -> Kawalan manual -> Sahkan reka -> Periksa ->Output CAM.

2. Tetapan parameter

Jarak antara wayar sebelah mesti memenuhi keperluan keselamatan elektrik, dan untuk kemudahan operasi dan produksi, jarak sepatutnya sebanyak mungkin. Ruang sepatutnya sesuai untuk tekanan sekurang-kurangnya. Apabila ketepatan kabel rendah, jarak garis isyarat boleh meningkat dengan betul. Untuk garis isyarat dengan ketidaksamaan tinggi dan rendah aras, jarak sepatutnya pendek yang mungkin dan jarak sepatutnya ditambah. Jarak antara pinggir lubang dalaman pad dan pinggir papan cetak patut lebih besar dari 1mm untuk menghindari cacat pad semasa mesinan. Apabila wayar yang disambungkan dengan pad adalah relatif tipis, sambungan antara pad dan wayar dirancang menjadi bentuk titik. Keuntungan adalah bahawa pad tidak mudah untuk dikunci, tetapi wayar dan pad tidak mudah untuk diputuskan.

3. bentangan komponen

Praktik telah membuktikan bahawa walaupun rancangan skematik sirkuit adalah betul dan rancangan papan sirkuit dicetak tidak betul, kepercayaan peralatan elektronik akan terkesan negatif. Contohnya, jika dua garis selari tipis papan cetak dekat bersama-sama, akan terdapat lambat dalam bentuk gelombang isyarat, yang mengakibatkan bunyi yang tersembunyi di hujung garis penghantaran. Pergangguan disebabkan oleh bekalan kuasa dan wayar grounding akan merusak prestasi produk. Oleh itu, apabila merancang papan sirkuit cetak, perhatian patut diberikan kepada kaedah yang betul. Setiap bekalan kuasa bertukar mempunyai empat saluran semasa:

1) Sirkuit Ac switch kuasa

2) Loop AC pembetus output

3) Saluran semasa sumber isyarat masukan

4) output load current loop The input loop charges the input capacitor through an approximate DC current, dan kondensator penapis terutama bermain peran penyimpanan tenaga jalur lebar; Sama, kondensator penapis output digunakan untuk menyimpan tenaga frekuensi tinggi dari penyesuaian output semasa menghapuskan tenaga dc dari loop muatan output. Oleh itu, terminal kawat bagi kondensator penapis input dan output sangat penting. Saluran semasa input dan output patut disambung ke bekalan kuasa sahaja dari terminal wayar kondensator penapis berdasarkan. Jika sambungan antara input/litar output dan suis kuasa/litar penyesuaian tidak dapat disambung secara langsung ke terminal kondensator, tenaga ac akan melewati kondensator penapis input atau output dan radiasi ke dalam persekitaran. Sirkuit ac bagi suis bekalan kuasa dan penyesuaian mengandungi arus trapezoidal amplitude tinggi, yang mempunyai komponen harmonik tinggi dan frekuensi jauh lebih tinggi daripada frekuensi dasar switch. Amplitude puncak boleh menjadi hingga 5 kali lipat input terus menerus/output dc semasa. Masa transisi biasanya kira-kira 50ns. The two loop susceptible to electromagnetic interference, jadi wayar dicetak yang lain dalam sumber kuasa untuk pakaian sebelum sirkuit ac ini, setiap loop tiga komponen utama kondensator penapis, penyunting kuasa atau penyesuaian, induktor atau pengubah akan ditempatkan bersebelahan satu sama lain, Laras laluan semasa diantara kedudukan unsur membuatnya sebagai pendek yang mungkin. Kaedah untuk menetapkan bentangan bekalan kuasa tukar sama dengan rancangan elektriknya, and the design process is as follows:

1) Place the transformer

2) Design the power switch current loop

3) Design the output rectifier current loop

4) Control circuit connected to ac power circuit

Design the input current source Loop and input Filter Design the output load loop and output filter According to the functional units of the circuit, the layout of all the components of the circuit should comply with the following principles:

1) The PCB size should be considered first. Bila saiz PCB terlalu besar, baris dicetak panjang, impedance meningkat, kemampuan anti-bunyi berkurang, dan peningkatan biaya. Too small heat dissipation is not good, dan garis-garis bersebelahan susah untuk mengganggu. Papan sirkuit adalah segiempat dalam bentuk dengan nisbah panjang 3:2 atau 4:3, dan komponen yang ditempatkan pada pinggir papan sirkuit biasanya tidak kurang dari 2mm dari pinggir papan sirkuit.

2) place the device to consider the future welding, tidak terlalu padat.

3) To the components of each functional circuit as the center, di sekelilingnya untuk melaksanakan bentangan. Komponen sepatutnya sama, diatur secara rapi dan sempit pada PCB, minimum dan pendek petunjuk dan sambungan antara komponen, dan kapasitas penyahpautan sepatutnya hampir VCC peranti yang mungkin.

4) For circuits working at high frequencies, parameter yang disebarkan diantara komponen patut dianggap. Secara umum litar, komponen sepatutnya diatur secara selari yang mungkin. Dengan cara ini, bukan hanya cantik, dan mudah dipasang penywelding, mudah untuk produksi massa.

5) Urus kedudukan setiap unit sirkuit fungsional mengikut proses sirkuit, supaya bentangan selesa untuk aliran isyarat, dan simpan isyarat dalam arah yang sama dengan yang mungkin.

6) Prinsip pertama bentangan adalah untuk memastikan kadar distribusi kabel, memperhatikan sambungan garis terbang apabila bergerak peranti, dan meletakkan peranti tersambung bersama-sama.

7) reduce the loop area as far as possible to suppress the radiation interference of switching power supply.

4. Kawalan

Sumber kuasa penukaran mengandungi isyarat frekuensi tinggi, dan mana-mana garis dicetak pada PCB boleh bertindak sebagai antena. Panjang dan lebar garis yang dicetak akan mempengaruhi kemudahan dan reaksi induktif, sehingga mempengaruhi balas frekuensi. Bahkan garis dicetak yang melalui isyarat dc boleh disambung dengan isyarat rf dari garis dicetak sebelah dan menyebabkan masalah sirkuit (atau bahkan isyarat gangguan radiasi semula). Semua baris dicetak berjalan melalui semasa ac seharusnya dirancang supaya pendek dan lebar yang mungkin, yang bermakna bahawa semua komponen yang disambung ke baris dicetak dan ke baris kuasa lain mesti diletakkan dekat bersama. Panjang garis yang dicetak adalah secara langsung proporsional kepada indutan dan impedance, dan lebar adalah secara bertentangan dengan indutan dan impedance garis yang dicetak. Panjang mencerminkan panjang gelombang balas baris dicetak. Semakin panjang, semakin rendah frekuensi garis cetak boleh menghantar dan menerima gelombang elektromagnetik, dan semakin banyak tenaga rf ia boleh radiasi. Menurut saiz papan sirkuit cetak semasa mungkin untuk meningkatkan lebar garis kuasa, mengurangkan perlawanan loop. Pada masa yang sama, membuat garis kuasa, garis tanah dan arah semasa konsisten, yang membantu meningkatkan kemampuan anti-bunyi. Grounding adalah cabang bawah empat sirkuit semasa untuk menukar bekalan kuasa, yang bermain peran yang sangat penting sebagai titik rujukan umum sirkuit, dan ia adalah kaedah penting untuk mengawal gangguan. Oleh itu, pertimbangkan dengan hati-hati kabel mendarat dalam bentangan. Mixing grounding cables may cause unstable power supply.

Titik berikut patut diperhatikan dalam rancangan kabel tanah:

1) Correct selection of single point grounding in general, kapasitasi penapis sisi awam seharusnya tanah yang lain disertai dengan persatuan arus besar interaksi, tanah sepatutnya dekat dengan litar, dan kapasitas penapisan kuasa sirkuit yang sepadan juga boleh di bawah aras, terutama mempertimbangkan bahagian semasa kembali ke tanah sirkuit sedang berubah, Pergangguan diperkenalkan kerana pengendalian sebenar sirkuit akan membawa kepada perubahan potensi tanah setiap bahagian sirkuit. Dalam bekalan kuasa switch ini, kesan induktannya lebih kecil diantara kawat dan peranti, dan litar mendarat mempunyai pengaruh yang lebih besar pada bentuk sirkulasi gangguan, dengan menggunakan satu titik telinga, the power switch current loop (in the ground of several devices are connected to the ground on his feet, tanah loop semasa pembetus output beberapa peranti juga menerima kapasitasi penapis yang sepadan berdasarkan kakinya, Dengan cara ini, bekalan kuasa berfungsi stabil dan tidak mudah untuk bersemangat. Tidak dapat melakukan satu titik, dalam jumlah dua dioda atau perlawanan kecil, sebenarnya, tersambung dalam potongan foil tembaga yang lebih berkoncentrasi.

2) The bold grounding line as far as possible If the ground wire is very thin, mendarat perubahan potensi atas semasa elektrik, tahap isyarat masa ketidakstabilan peralatan elektronik, anti-noise performance is bad, jadi pastikan setiap benda bumi besar semasa berakhir garis cetakan pendek dan lebar USES sejauh mungkin, cuba memperluas bekalan kuasa, lebar wayar tanah, tanah lebih luas daripada tali kuasa, their relationship is: Ground wire > power line > signal wire, jika boleh, lebar wayar tanah sepatutnya lebih besar dari 3mm, juga boleh digunakan sebagai kawasan besar lapisan tembaga untuk wayar tanah, pada papan cetak, tidak digunakan untuk menyambung dengan tanah sebagai wayar tanah. Untuk kabel global, the following principles should also be followed:

1) wiring direction: from the welding surface, persediaan komponen sebanyak mungkin untuk tetap konsisten dengan diagram skematik, arah kawat dan arah diagram sirkuit kawat konsisten, kerana proses produksi biasanya perlu berada di permukaan penywelding pengesan berbagai parameter, jadi ia mudah untuk dilakukan dalam produksi pemeriksaan, debugging and maintenance (note: Refers to meet the circuit performance and machine installation and panel layout requirements under the premise.

2) When designing the wiring diagram, garis patut berubah sebanyak mungkin, lebar baris pada lengkung cetakan tidak patut berubah, sudut wayar sepatutnya lebih dari 90 darjah, dan berusaha untuk membuat garis-garis mudah dan jelas.

3) Sirkuit cetak tidak dibenarkan mempunyai sirkuit salib, untuk garis boleh melintas, boleh menggunakan "drill", "around" dua cara untuk menyelesaikan. Iaitu, biarkan petunjuk dari resisten lain, kondensator, transistor di kaki ruang "latihan" masa lalu, atau dari persimpangan petunjuk mungkin "luka" masa lalu, dalam kes khas bagaimana sirkuit sangat kompleks, untuk memudahkan desain juga membolehkan penggunaan jembatan wayar, untuk menyelesaikan masalah sirkuit salib. Kerana panel tunggal digunakan, komponen dalam baris ditempatkan pada permukaan atas dan peranti lekap permukaan ditempatkan pada permukaan bawah, jadi komponen dalam baris boleh meliputi dengan peranti lekap permukaan semasa bentangan, tetapi pads patut dihindari. Input and output switching power supply for low-voltage DC-DC, to output voltage feedback back to the primary transformer, the circuit on both sides should have a common reference, so on both sides of the ground wire respectively after laying copper, but also connected together to form a common ground

5. Periksa

Wiring design is completed, it is necessary to carefully check the wiring design by the designers is in line with the rules, rules at the same time also need to confirm whether accord with the demand of the PCB production process, general inspection line to line, line and element bonding pad, the line and communicating pores, element bonding pad and communicating pores, - melalui lubang dan jarak antara lubang melalui adalah masuk akal, sama ada untuk memenuhi keperluan produksi. Sama ada lebar tali kuasa dan wayar tanah sesuai, dan sama ada ada ruang untuk wayar tanah untuk diperbesar dalam PCB. Perhatian: Beberapa ralat boleh diabaikan, contohnya, sebahagian garis luar bagi sebahagian sambungan ditempatkan diluar bingkai papan, jadi ia akan salah untuk semak jarak; Selain itu, selepas setiap pengubahsuaian kawat dan lubang, ia mesti dikelilingi semula dengan tembaga. Semak semula mengikut "senarai pemeriksaan PCB", termasuk peraturan desain, definisi lapisan, lebar baris, jarak, pads, Tetapan lubang, tetapi juga fokus pada semula rasionalitas bentangan peranti, bekalan kuasa, kawalan rangkaian mendarat, kawalan rangkaian jam kelajuan tinggi dan perisai, pemasangan kapasitor dan sambungan.

Notes for output light drawing files:

a. Need to output layer wiring layer (bottom), screen printing layer (including top screen printing, bottom screen printing), welding layer (bottom welding), drilling layer (bottom), in addition to generate drilling file (NC Drill)

b. Bila menetapkan Lapisan Skrin Sutra, jangan pilih Jenis Bahagian. Pilih Garis Luar, Teks, and Linec for the top (bottom) and silk screen Layer. Apabila menetapkan Lapisan Setiap Lapisan, Pilih Baris Luar Papan. Bila menetapkan Lapisan Skrin Sutra, jangan pilih Jenis Bahagian, dan pilih garis luar, Text and Line of the top (bottom) and silk screen Layer. D. Jangan ubah Tetapan Kuasa lalai Papan PCB bila menghasilkan fail borehole.