Технология PCB - Весь процесс проектирования PCB переключателя питания и ключевые соображения

Весь процесс проектирования PCB переключателя питания и ключевые соображения

Как профессиональный инженер PCB, при выполнении компоновки PCB и проводки переключателя питания особое внимание необходимо уделять следующим важным вопросам:

Обработка после включения питания: После включения питания сначала очищается фильтрующим конденсатором, а затем транспортируется на последующее устройство для использования. Это связано с тем, что расположение PCB не является идеальным проводящим каналом, они имеют определенное сопротивление и распределенную индуктивность. Если вы получаете электричество перед фильтрующим конденсатором, это приведет к увеличению компонента текстуры в источнике питания, тем самым уменьшая эффект фильтра.

Детали проектирования линий: при проектировании линии должны быть максимально широкими, а не тонкими, избегая использования острых поворотов и поворотов под прямым углом. Для наземных линий следует проектировать как можно шире и отдавать предпочтение использованию большой площади меди, что может значительно улучшить эффект заземления.

Принцип компоновки конденсаторов: конденсаторы в основном используются для обеспечения необходимой конденсаторной поддержки переключательных устройств (например, сеточных схем) или других компонентов, требующих фильтрации / развязки. Поэтому в процессе компоновки необходимо убедиться, что эти конденсаторы расположены как можно ближе к компонентам, которые они обслуживают, чтобы избежать неполадок конденсаторов на слишком больших расстояниях.

При проектировании PCB - макета панели электропитания, в сочетании с правилами безопасности, необходимо уделять особое внимание следующим ключевым моментам:

Для входной части питания переменного тока до установки предохранителя необходимо обеспечить минимальное безопасное расстояние между двумя линиями электропитания не менее 6 мм, а минимальное безопасное расстояние между этими двумя линиями электропитания и корпусом коробки или заземленной частью коробки должно быть выше 8 мм.

Конструкция выравнивания после установки предохранителя должна быть тщательно спроектирована, чтобы обеспечить минимальное расстояние подъема между нулевой линией и линией огня 3 мм или больше, чтобы предотвратить электрическое короткое замыкание и риски безопасности.

Минимальное расстояние между областями высокого и низкого давления должно быть не менее 8 мм. Если это расстояние равно или меньше 8 мм, между двумя зонами должен быть установлен защитный бак шириной 2 мм для дальнейшего обеспечения электрической изоляции и безопасности.

Область высокого давления должна быть снабжена видимым предупреждающим знаком высокого давления в виде треугольного символа, содержащего восклицательные знаки, и напечатана на PCB через шелковую сеть. Кроме того, область высокого давления должна быть отмечена рамкой шелковой печати шириной не менее 3 мм, чтобы подчеркнуть ее особые характеристики и напомнить оператору о безопасности.

В высоковольтных выпрямительных фильтрационных схемах минимальное безопасное расстояние между положительными и отрицательными полюсами должно быть не менее 2 мм, чтобы предотвратить проблемы электрошокового пробоя или короткого замыкания, вызванные близостью.

Процесс проектирования PCB переключателя питания:

Принципиальная схема проектирования: Во - первых, в соответствии с требованиями проектирования, используя профессиональное программное обеспечение для электронного проектирования, чтобы нарисовать принципиальную схему переключателя питания. Это отправная точка всего процесса проектирования и обеспечивает основу для последующих шагов.

Генерация сетевых таблиц: После завершения проектирования схем программное обеспечение автоматически генерирует соответствующие сетевые таблицы путем компиляции и проверки правильности схем. В сетевой таблице подробно описаны связи между каждым компонентом схемы, что является важной основой для последующей компоновки PCB и проводки.

Настройка физических границ: Затем вам нужно установить физические границы PCB в программном обеспечении для проектирования (Keepout Layer), чтобы уточнить габариты и границы PCB и убедиться, что последующие макеты и проводки не выходят за рамки диапазона.

Импорт компонентов и сетей: Импорт элементов схемы и сетевых отношений в среду проектирования PCB для подготовки к последующей компоновке и проводке.

Компонентная компоновка: компоновка компонентов является очень важным шагом в проектировании PCB. Разумная компоновка может не только улучшить срок службы и стабильность продукта, но и повысить электромагнитную совместимость. Структура должна соответствовать следующим принципам:

Порядок размещения: сначала компоненты, тесно связанные со структурой, помещаются в фиксированное положение, например, розетки питания, индикаторы, переключатели и т. Д. И фиксируются с помощью функции блокировки программного обеспечения. Затем на производственной линии размещаются специальные компоненты и большие компоненты, такие как тепловые компоненты, трансформаторы, интегральные схемы и так далее. Наконец, размещаются небольшие компоненты.

Меры предосторожности при охлаждении: для мощных цепей особое внимание следует уделять охлаждению. Тепловые элементы должны быть распределены, чтобы избежать централизованного размещения, не приближаться к высокой емкости, чтобы предотвратить преждевременное старение электролита.

Проводка: После завершения компоновки компонентов начинается проводка. Проводка должна учитывать такие факторы, как целостность сигнала, размер и направление тока и электромагнитные помехи.

Корректировка и уточнение: После завершения проводки необходимо отрегулировать текст, отдельные компоненты, выравнивание и т. Д. И провести медную обработку. Медная проводка обычно используется для заполнения пустой области, оставленной после проводки, путем прокладки медной фольги для заземления (GND) или питания (VCC) (но обратите внимание на риск короткого замыкания). Кроме того, для сигнальных линий со специальными требованиями можно использовать пакет заземления, окружить его двумя наземными линиями, чтобы предотвратить помехи.

Проверка и проверка: Наконец, вся конструкция PCB требует тщательной проверки и проверки, чтобы убедиться, что сетевые отношения соответствуют схеме, без упущений или ошибок. Это важный шаг в обеспечении качества проектирования и бесперебойного производства.

После вышеуказанных шагов была завершена конструкция PCB переключателя питания. Точность и полнота проекта должны быть подтверждены до его представления производителю.

В процессе синергизма между проектированием PCB и институциональным дизайном необходимо обеспечить гармонию между ними:

Чтобы соответствовать требованиям ограничения высоты, компоновка компонентов должна быть тщательно спланирована, чтобы избежать любых помех в процессе сборки. В то же время конструкция формы PCB, расположение и размеры отверстий для определения местоположения и монтажных отверстий должны быть тесно согласованы с конструкцией, чтобы обеспечить плавное производство и установку PCB.

При выборе оборудования необходимо в полной мере учитывать структурные и технологические ошибки, чтобы обеспечить соответствие выбранного оборудования точности обработки структурных компонентов. В компоновке PCB процесс сборки должен быть оптимизирован для повышения эффективности производства. Дизайнеры должны оценить, является ли конструкция формы платы слишком сложной, чтобы уменьшить проблемы в процессе сборки путем упрощения конструкции (например, замены многослойной или двухсторонней платы однослойной панелью).

Каждая сторона PCB должна быть выполнена, насколько это возможно, в процессе сборки, чтобы уменьшить использование ручной сварки и улучшить автоматизированное производство. Там, где это возможно, кассетные компоненты должны быть заменены компонентами SMD, чтобы снизить затраты на производство и повысить эффективность производства.

Упаковка компонентов должна соответствовать физическому, а расстояние и размер сварного диска должны соответствовать требованиям конструкции. Компоненты должны быть равномерно распределены, особенно мощные устройства должны быть рассеяны, чтобы избежать локального перегретого напряжения PCB, влияющего на надежность точки сварки. Для мощных устройств особое внимание следует также уделять тепловой конструкции.

Если позволяют условия, аналогичные компоненты должны быть расположены в одном направлении, а модули с одинаковыми функциями должны быть расположены централизованно. Компоненты одной и той же упаковки должны размещаться на равном расстоянии, чтобы облегчить размещение, сварку и испытания компонентов. Наконец, шелковая печать должна быть ясной и удобной для чтения, с четкими указаниями полярности и направления и гарантией того, что устройство не будет заблокировано после завершения сборки.

Версия PCB (печатная плата) имеет широкий ассортимент материалов и подходит для материалов, обычно используемых в области питания переключателей:

Материалы огнестойкого класса: в PCB - материалах 94V - 0 и 94V - 2 являются огнестойкими, из которых 94V - 0 является самым высоким огнестойким материалом в этой категории.

Органические материалы: Эти материалы в основном состоят из органических веществ, как правило, включают фенолоальдегидные смолы, армированные стекловолокном эпоксидные смолы (из стекловолокна), полиамиды (Polyimide) и BT / эпоксидные смолы (дималамидтриазин / эпоксидная смола). Эти материалы широко используются в производстве ПХД из - за их хороших электрических и технологических свойств.

Неорганические материалы: В отличие от органических материалов, неорганические материалы в основном состоят из алюминия, меди - инвара меди (специальный материал из медного сплава с мезослойной структурой, подходящий для применения с высокой точностью и низким коэффициентом расширения) и керамики и других неорганических веществ. Эти материалы имеют уникальные преимущества в конкретных областях, таких как высокочастотные, высокотемпературные или специальные экологические приложения.

Алюминиевая PCB: Алюминиевая базовая пластина - это особый тип материала PCB, который использует алюминий в качестве основы, а слой цепи тесно связан с алюминиевой базой с помощью специальной технологии. Алюминиевая подложка не только обладает отличными теплоотводящими свойствами, но и эффективно уменьшает размер и вес ПХБ, поэтому широко используется в переключателях питания и других электронных устройствах, требующих эффективного охлаждения.

Процесс идентификации материалов:

Во - первых, мы проводим отдельные испытания образцов и публикуем "Отчет об испытаниях образцов". Для некоторых проектов, требующих специальных приборов, мы можем обратиться к результатам испытаний, предоставленным производителями. Для кристаллических полупроводников, пластиковых компонентов и упаковочных материалов известных зарубежных брендов, отдельные испытания могут быть освобождены, но образцы различных материалов должны быть фактически установлены и использованы для тестирования, результаты испытаний будут служить важной основой для окончательного суждения.

Затем отдел исследований и разработок будет использовать результаты испытаний в качестве ключевой основы для сравнения результатов испытаний образцов со спецификациями, указанными в подтверждении, для обеспечения согласованности между ними и проверки полноты содержания подтверждения.

В случае, если будет установлено, что отдельные испытания не дали результатов или что подтверждающее письмо не соответствует требованиям, закупочной службе будет предложено вновь представить образец и подтверждение.

Для некоторых ключевых материалов отдел исследований и разработок должен подать заявку на мелкосерийное пробное литье после прохождения одиночного теста. На данный момент отдел исследований и разработок подает заявку, производственный отдел руководит работой по испытанию литья, а отдел контроля качества отвечает за проверку качества тестового литья материала.

Конструкция PCB переключателя питания является сложным и сложным процессом, и выбор подходящего материала PCB также является проблемой, которую нельзя игнорировать при проектировании переключателя питания. Только полностью овладев знаниями о процессе проектирования, ключевых точках и выборе материалов, мы можем разработать высококачественный и высокопроизводительный PCB питания переключателя, который обеспечивает надежную гарантию стабильной работы электронных устройств.