Дизайн PCB - Проектирование и анализ PCB - панелей питания переключателя

Физический дизайн PCB - панели является последним звеном в проектировании переключателя питания. Если метод проектирования неправильный, PCB может излучать слишком много электромагнитных помех, что приводит к нестабильной работе источника питания. Ниже приводится анализ вопросов, требующих внимания на каждом этапе:

Процесс проектирования от схем до PCB. Установить параметры компонентов - "Принцип ввода сетевая таблица -" Параметры проектирования - "Ручная компоновка -" Ручная проводка - "Проверка дизайна -" Обзор - "Выход CAM".

Параметры устанавливают расстояние между соседними проводами, которое должно соответствовать требованиям электрической безопасности, и расстояние должно быть максимально широким для удобства эксплуатации и производства. Минимальное расстояние должно соответствовать, по крайней мере, допустимому напряжению. При низкой плотности проводки расстояние между линиями сигнала может быть соответствующим образом увеличено. Для сигнальных линий с большим разрывом между высоким и низким уровнями интервал должен быть как можно короче и должен быть увеличен. Как правило, расстояние между следами устанавливается на 8 миль.

Расстояние между краем отверстия в сварном диске и краем печатной пластины должно быть больше 1 мм, что позволяет избежать дефектов в сварном диске в процессе обработки. Когда линия, соединяющая сварочный диск, тонкая, соединение между сварным диском и линией следа должно быть сконструировано в форме капли. Преимущество этого заключается в том, что сварочный диск нелегко отсоединить, но след и сварочный диск нелегко отключить.

В - третьих, практика компоновки компонентов доказывает, что даже если принципиальная схема схемы спроектирована правильно, неправильная конструкция печатной платы может негативно повлиять на надежность электронного оборудования. Например, если две параллельные тонкие линии печатной платы находятся рядом друг с другом, форма сигнала задерживается, и на зажимах линии передачи образуется отраженный шум. Производительность снижается, поэтому при проектировании печатных плат следует обратить внимание на правильный метод. Каждый переключатель имеет четыре электрических контура:

(1) коаксиальный ультра - высокой частоты УВЧ типа бабочка переменного тока выключателя питания

(2) коаксиальный ультра - высокой частоты УВЧ типа бабочка переменного тока выходного выпрямителя

(3) контур тока источника входного сигнала

(4) контур тока выходной нагрузки

Схема переменного тока переключателя питания и цепь переменного тока выпрямителя содержат высокоамплитудный трапециевидный ток. Гармоническая составляющая этих токов очень высока. Эта частота намного больше базовой частоты переключателя. Пиковая амплитуда может достигать 5 раз амплитуды непрерывного входного / выходного тока постоянного тока. Время перехода обычно составляет около 50 ns. Эти два контура наиболее уязвимы для электромагнитных помех, поэтому эти контуры переменного тока должны быть расположены перед другими печатными линиями в источнике питания. Тремя основными компонентами каждого кольца являются фильтр - конденсатор, выключатель питания или выпрямитель, индуктор или трансформатор. Поместите их бок о бок и отрегулируйте расположение деталей, чтобы сделать текущий путь между ними как можно короче. Оптимальный способ создания схемы питания переключателя аналогичен его электрическому дизайну. Оптимальный процесс проектирования выглядит следующим образом:

Установка трансформаторов

Электрический контур

контур тока проектного выпрямителя

Подключение цепи управления к цепи питания переменного тока

Проектирование контура источника входного тока и входного фильтра

При проектировании контура выходной нагрузки и выходного фильтра в соответствии с функциональным блоком схемы при размещении всех компонентов схемы должны соблюдаться следующие принципы:

(1) Сначала рассмотрим размеры PCB. Когда размер PCB слишком большой, печатная линия будет длинной, сопротивление будет увеличиваться, антишумовая способность будет уменьшена, стоимость увеличится; Если размер PCB слишком мал, охлаждение не очень хорошо, и соседние линии могут быть легко нарушены. Оптимальной формой платы является прямоугольник с соотношением сторон 3: 2 или 4: 3. Компоненты, расположенные на краю платы, обычно находятся на расстоянии не менее 2 мм от края платы.

(2) При размещении оборудования, чтобы рассмотреть последующие сварки, не слишком плотно.

(3) Сосредоточьтесь на основных компонентах каждой функциональной схемы и размещайте их вокруг. Компоненты должны быть равномерно, аккуратно и компактно размещены на PCB, минимизируя и сокращая провода и соединения между компонентами, а развязывающие конденсаторы должны быть как можно ближе к VCC устройства.

(4) Для схем, работающих на высоких частотах, следует учитывать параметры распределения между компонентами. В общем, схемы должны быть расположены, насколько это возможно, параллельно. Таким образом, он не только красиво, но и легко устанавливается и сваривается, легко производится серийно.

(5) Расположение каждого функционального элемента схемы должно быть организовано в соответствии с процессом цепи, чтобы макет облегчал поток сигнала и удерживал сигнал, насколько это возможно, в одном направлении.

4. Электричество питания коммутаторов включает высокочастотные сигналы. Любая печатная линия на печатной плате может служить антенной. Длина и ширина печатной линии будут влиять на ее сопротивление и индуктивность, что повлияет на частотную реакцию. Даже печатные линии, проходящие через сигналы DC, могут связываться с радиочастотными сигналами от соседних печатных линий и вызывать проблемы с цепью (и даже повторно излучать сигналы помех). Поэтому все печатные линии, проходящие через ток переменного тока, должны быть спроектированы как можно короче и шире, а это означает, что все компоненты, подключенные к печатным линиям и другим линиям электропередач, должны быть размещены очень близко. Длина печатной линии пропорциональна ее индуктивности и сопротивлению, а ширина обратно пропорциональна индуктивности и сопротивлению печатной линии.

Конструкция линии должна учитывать следующие моменты:

Правильный выбор одноточечного заземления. Как правило, общий конец фильтрующего конденсатора должен быть единственной точкой соединения между другим местом заземления и местом большого тока. Они должны быть соединены с точкой соприкосновения на этом уровне. Главное соображение заключается в том, что ток, возвращающийся к земле в каждой части схемы, изменяется. Сопротивление фактической линии потока приводит к изменению потенциала земли в каждой части схемы и введению помех.

2. Максимально утолщение заземления. Если заземление тонкое, потенциал заземления изменяется по мере изменения тока, что может привести к нестабильному уровню сигнала времени в электронном устройстве и снижению шумоустойчивости. Поэтому убедитесь, что каждый заземленный зажим с большим током использует как можно более короткую и широкую печатную линию и максимально расширяет ширину линии электропитания и заземления. Заземление лучше, чем линия электропитания. Их отношения: заземление > линия электропитания > линия сигнала. Если это возможно, ширина линии должна быть больше 3 мм, и большая площадь медного слоя также может использоваться в качестве линии. Соедините неиспользованные места на печатных платах с заземленными линиями.

После завершения проектирования проводки необходимо тщательно проверить, соответствует ли конструкция проводки правилам, установленным дизайнером. В то же время необходимо подтвердить, что разработанные правила соответствуют требованиям процесса производства печатных листов. Как правило, проверяется, является ли расстояние между проводами и проводами, сварными дисками проводов и компонентов, проводами и сквозными отверстиями, прокладками узлов и сквозными отверстиями, а также расстояние между сквозными отверстиями разумным и соответствует ли оно производственным требованиям. Соответствует ли ширина линии электропитания и заземления и есть ли место для расширения линии в PCB. Примечание: Некоторые ошибки можно игнорировать. Например, когда часть контура некоторых разъемов размещена вне рамы панели, при проверке расстояния между ними возникает ошибка; Кроме того, каждый раз, когда изменяется линия следа и перфорация, медь должна быть повторно покрыта. 6. Обзор основан на "Контрольной таблице PCB" и включает в себя правила проектирования, определение слоя, ширину линии, интервал, сварочный диск и настройки перфорации. Особое внимание следует также уделять рациональности размещения оборудования, маршрутизации сетей электропитания и заземления, а также маршрутизации и экранизации высокоскоростных тактовых сетей, размещению и соединению развязывающих конденсаторов.