PCB Блог - Правила проектирования PCB - панелей питания переключателя

Физический дизайн PCB - панели является звеном в любой конструкции переключателя питания. Если метод проектирования не подходит, плата PCB может излучать слишком много электромагнитных помех, что приводит к нестабильной работе источника питания. Каждый шаг требует внимания к следующим моментам. Анализ:

Процесс проектирования от схемы до платы PCB устанавливает параметры элемента - входной принцип сетевой таблицы - Параметры проектирования - Ручная компоновка - Ручная проводка - Проверка дизайна - Обзор выхода CAM.

2. Расстояние между соседними проводами в параметрах должно соответствовать требованиям электрической безопасности, и для удобства эксплуатации и производства расстояние должно быть как можно шире. Расстояние должно быть как минимум подходящим для выдерживания напряжения. При низкой плотности проводки расстояние между линиями сигнала может быть соответствующим образом увеличено. Расстояние между линиями составляет 8 миль. Расстояние между краем отверстия в сварном диске и краем печатной пластины должно быть больше 1 мм, чтобы избежать дефектов в сварном диске во время обработки. Когда линия, соединяющая сварочный диск, тонкая, соединение между сварным диском и линией следа должно быть сконструировано в форме капли воды. Преимущество этого заключается в том, что сварочный диск нелегко отсоединить, но след и сварочный диск нелегко отключить.

3. 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 очень близки, образуется задержка формы сигнала и образуется отраженный шум в конце линии передачи; Производительность снижается, поэтому при проектировании печатных плат следует обратить внимание на правильный метод. Каждый переключатель имеет четыре электрических контура:

1) Схема переменного тока переключателя питания

2) схема переменного тока выходного выпрямителя

3) Схема тока источника входного сигнала

4) входной контур контура тока выходной нагрузки заряжает входной конденсатор приближенным током постоянного тока, фильтрующий конденсатор в основном играет роль широкополосного накопления энергии; Аналогичным образом, конденсаторы выходного фильтра также используются для хранения высокочастотной энергии от выходного выпрямителя при удалении энергии постоянного тока из схемы выходной нагрузки. Поэтому очень важны зажимы входных и выходных фильтрующих конденсаторов, и контуры входного и выходного токов должны быть подключены только от фильтрующих конденсаторов к источнику питания; Если соединение между входным / выходным контуром и контуром переключателя / выпрямителя питания не может быть достигнуто. Прямое соединение зажимов, энергия переменного тока будет излучаться в окружающую среду через входной или выходной фильтр - конденсатор. контур переменного тока переключателя питания и цепь переменного тока выпрямителя содержат высокоамплитудный трапециевидный ток. Эти токи имеют высокое гармоническое содержание, частоты намного выше базовой частоты переключателя, а пиковые амплитуды могут достигать 5 раз амплитуды непрерывного входного / выходного тока постоянного тока. Время перехода обычно составляет около 50 ns. Эти два контура подвержены электромагнитным помехам, поэтому эти контуры переменного тока должны быть установлены перед другими следами в проводном источнике питания. Три основных компонента каждого контура, фильтрующий конденсатор, выключатель питания или выпрямитель, индуктор или трансформатор, должны быть идентичны друг другу. Поместите их рядом друг с другом и позиционируйте детали, чтобы сделать путь тока между ними как можно короче. Метод построения схемы питания переключателя аналогичен его электрическому дизайну. Процесс проектирования выглядит следующим образом:

a. Установка трансформаторов

b. Проектирование электрических контуров переключателей питания

c. Проектирование электрического контура выходного выпрямителя

d. Подключение цепи управления к цепи питания переменного тока

e. при проектировании контура источника входного тока и входного фильтра, при проектировании контура выходной нагрузки и выходного фильтра в соответствии с функциональной ячейкой схемы при размещении всех компонентов схемы должны соблюдаться следующие принципы:

1) Во - первых, рассмотрим размер пластины PCB. Когда размер платы PCB слишком велик, печатная линия становится длиннее, сопротивление увеличивается, антишумовая способность уменьшается, стоимость также увеличивается; Если размер слишком мал, охлаждение будет плохим, и соседние линии могут легко вызвать помехи. Форма платы прямоугольная, а соотношение сторон 3: 2 или 4: 3. Компоненты, расположенные на краю платы, как правило, находятся на расстоянии не менее 2 мм от края платы.

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

3) Компоненты каждой функциональной схемы должны быть сосредоточены вокруг них. Элементы должны быть равномерно, аккуратно и компактно расположены на панели PCB, чтобы свести к минимуму и сократить провода и соединения между элементами, а развязывающие конденсаторы должны быть как можно ближе к VCC устройства

4) Для схем, работающих на высоких частотах, следует учитывать параметры распределения между элементами. В общей схеме элементы должны быть расположены как можно параллельнее. Таким образом, он не только красиво, но и легко устанавливается и сваривается, легко производится серийно.

5) Расположение функциональных элементов схемы в соответствии с процессом схемы, чтобы макет облегчал поток сигнала, сигнал, насколько это возможно, остается в том же направлении.

6) Первый принцип компоновки заключается в том, чтобы обеспечить скорость проводки, обращать внимание на соединение летающих линий при перемещении оборудования и объединять устройства с связями.

7) Сведение к минимуму площади контура и подавление радиационных помех от источника питания переключателя

4. Электрический блок коммутаторов содержит высокочастотные сигналы. Любой печатный провод на PCB может служить антенной. Длина и ширина печатного провода повлияют на его сопротивление и индуктивность, что повлияет на частотную реакцию. Даже след, проходящий через DC - сигнал, может быть связан с RF - сигналом от соседней линии, что приводит к проблемам с цепью (и даже к повторному излучению сигнала помех). Таким образом, все маршруты, несущие ток переменного тока, должны быть спроектированы так, чтобы быть как можно короче и шире, а это означает, что все компоненты, подключенные к маршруту и другим линиям электропередач, должны быть плотно размещены вместе. Длина линии следа пропорциональна индуктивности и сопротивлению, которые она проявляет, а ширина обратно пропорциональна индуктивности и сопротивлению линии следа. Длина отражает длину волны, на которую реагирует след. Чем длиннее линия, тем ниже частота излучения и приема электромагнитных волн, тем больше радиочастотной энергии излучения. В зависимости от размера тока печатной платы, максимально увеличить ширину линии электропитания, чтобы уменьшить сопротивление контура. В то же время направление линии электропитания и наземной линии совпадает с направлением тока, что помогает повысить устойчивость к шуму. Заземление - это нижняя ветвь четырех электрических контуров переключателя питания. Он играет важную роль в качестве общей точки отсчета цепи и является важным способом контроля помех. Поэтому при компоновке следует тщательно продумать размещение земной линии. Смешивание различных заземлений приведет к нестабильной работе источника питания. При проектировании линии заземления следует учитывать следующие моменты.

4.1 При правильном выборе одноточечного заземления обычно общим зажимом фильтрующего конденсатора должна быть точка соединения между другим местом заземления и большим током переменного тока. На этом уровне заземления основное внимание уделяется изменению тока, возвращающегося на землю из каждой части схемы, в то время как сопротивление фактической линии потока приводит к изменению потенциала земли в каждой части схемы и введению помех. В этом переключателе питания индуктивное влияние между проводкой и устройством невелико, а циркуляция, образованная цепью заземления, оказывает большее влияние на помехи, поэтому используется одноточечное заземление, то есть, Земной провод электрического контура выключателя питания (заземление нескольких устройств в источнике питания) соединен с заземляющим штырем, а заземляющий провод нескольких выходов электрического контура выпрямителя также подключен к заземляющему штырю соответствующего фильтрующего конденсатора, что делает работу питания более стабильной и менее склонной к самовозбуждению. Когда невозможно достичь одной точки, общее заземление соединяет два диода или небольшой резистор в этом месте. На самом деле, он может быть подключен к относительно концентрированной медной фольге.

4.2 Максимально утолщение заземления. Если заземление тонкое, потенциал заземления изменяется с изменением тока, что приводит к нестабильному уровню сигнала времени электронного устройства и снижению шумостойкости. Поэтому необходимо убедиться, что каждый заземленный зажим большого тока использует как можно более короткий и широкий печатный провод и максимально расширяет ширину линии электропитания и заземления. Заземление шире линии электропитания. Их отношения - это заземление > линия электропитания > линия сигнала. Если это возможно, ширина линии должна быть больше 3 мм, большая площадь медного слоя также может быть использована в качестве заземления, а неиспользованные места на печатной пластине - в качестве заземления. При осуществлении глобальной маршрутизации также должны соблюдаться следующие принципы.

1) Направление соединения: с точки зрения сварной поверхности расположение элементов должно, насколько это возможно, соответствовать принципиальной схеме, а направление соединения должно соответствовать направлению соединения схемы. Так как в процессе производства сварная поверхность обычно обнаруживает различные параметры, что облегчает проверку, отладку и техническое обслуживание в производстве (примечание: относится к требованиям к характеристикам схемы и монтажу всей машины и макету панели).

2) При проектировании схемы соединения провода должны вращаться как можно меньше, ширина линии на печатной дуге не должна внезапно меняться, угол соединения должен быть 90 градусов, а линии должны быть простыми и ясными.

3) В печатных схемах не допускаются перекрестные схемы. Для проводов, которые могут пересекаться, проблему можно решить с помощью "сверления" и "намотки". То есть, пусть один провод "просверлит" зазор под другими резисторами, конденсаторами и триодальными выводами или "завернется" с одного конца потенциально пересекающихся проводов. В особых случаях схемы очень сложны и могут также упростить конструкцию. Использование трамплина для решения проблемы перекрестной цепи. Поскольку панель представляет собой одну панель, прямолинейные компоненты расположены на верхней поверхности, а поверхностно - монтажные устройства расположены на нижней поверхности, поэтому во время компоновки прямолинейные устройства могут перекрываться с поверхностно - монтажными устройствами, но следует избегать наложения сварных дисков.

4.3 Местом ввода и выхода является DC - DC низкого давления в локальном источнике питания переключателя. Если выходное напряжение возвращается в начальную часть трансформатора, обе стороны цепи должны иметь общую опорную точку, поэтому после наложения меди на обе стороны земной линии они соединяются вместе, чтобы сформировать общую землю

5. После проверки конструкции проводки тщательно проверяйте, соответствует ли конструкция проводки правилам, установленным дизайнером, и в то же время убедитесь, что установленные правила соответствуют требованиям процесса производства печатных листов. Разумно ли расстояние между дисками, проводами, сквозными отверстиями, компонентными сварными дисками, сквозными отверстиями, повторными отверстиями и сквозными отверстиями, соответствует ли оно требованиям производства. Соответствует ли ширина линии электропитания и заземления и есть ли место в PCB, где можно расширить линию. Примечание: Некоторые ошибки можно игнорировать. Например, некоторые контуры разъемов помещаются вне рамок панели, и при проверке расстояния между ними возникают ошибки; Кроме того, медь должна быть повторно покрыта после каждого изменения линии следа и перфорации. Согласно "Таблице проверки пластин PCB", содержание включает в себя правила проектирования, определение слоя, ширину линии, интервал, сварочный диск и настройки перфорации. Необходимо также проанализировать конфигурацию оборудования, источники питания, проводку заземленной сети и рациональность использования высокоскоростных часов. Маршрутизация и экранирование сети, размещение и соединение развязывающих конденсаторов и т.д.

6. Меры предосторожности при проектировании световых графических файлов на выходе:

1) Выходной слой - это проводной слой (нижний слой), слой шелковой сетки (включая верхний слой шелковой сетки, нижний слой шелковой сетки), сварочный слой (нижний слой сопротивления сварки), слой скважины (нижний слой), кроме того, должен быть создан файл скважины (NC drill)

2) При установке слоя слоя шелковой сетки не выбирайте « тип детали», выбирайте верхний (нижний) слой шелковой сетки и "контур", "текст". При настройке каждого слоя выберите Board Outline, при настройке слоя шелковой сетки не выберите Part Type, выберите Outline, Text, Line of the Top Layer (bottom Layer) и Siliconscreen Layer. d. При создании файла скважины используйте настройки по умолчанию для панели Power PCB без каких - либо изменений.