PCB部落格 - LED開關電源PCB設計規範

在任何開關電源設計中, 的物理設計 電路板 是一個連結. 如果設計方法不當, 這個 PCB板 可能發出過多電磁干擾, 導致電源運行不穩定. The following points are analyzed for attention in each step:

1 從示意圖到 PCB板 design process to establish component parameters - > Input principle netlist - > Design parameter setting - > Manual layout - > Manual cabling - > Validate design - > Review - >CAM output.

2 參數設置相鄰導線之間的間距必須滿足電氣安全要求, 為了便於操作和生產, 間距應盡可能寬. 間距應至少適合電壓. 佈線密度低時, 訊號線的間距可以適當新增. 對於具有高電平和低電平差异的訊號線, 間距應盡可能短，並應新增間距. 焊盤內孔邊緣與印製板邊緣之間的距離應大於1mm，以避免加工過程中焊盤出現缺陷. 當與襯墊連接的導線相對較薄時, 襯墊和導線之間的連接設計成水滴狀. 優點是墊子不容易剝離, 但是電線和墊子不容易斷開.

3. 實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印刷電路板設計不當, 電子設備的可靠性將受到不利影響. 例如, 如果印製板的兩條細平行線靠得很近, 訊號波形將延遲, 在傳輸線末端產生反射雜訊. 電源和接地線引起的干擾會降低產品的效能. 因此, 設計印刷電路板時, 應注意正確的方法. Each switching power supply has four current loops:
(1) Ac circuit of power switch
(2) Output rectifier AC circuit
(3) Input signal source current loop
(4) Output load current loop The input loop charges the input capacitor through an approximate DC current, 濾波電容器主要起到寬帶儲能的作用； 類似地, 輸出濾波電容器用於存儲來自輸出整流器的高頻能量，同時消除輸出負載回路中的直流能量. 因此, 輸入和輸出濾波電容器的接線端子非常重要. 輸入和輸出電流回路只能分別從濾波電容器的接線端子連接到電源. 如果輸入之間的連接/輸出電路和電源開關/整流電路不能直接連接到電容器的端子, 交流能量將通過輸入或輸出濾波電容器並輻射到環境中. 電源開關和整流器的交流電路包含高幅值梯形電流, 具有高次諧波分量，頻率遠高於開關的基頻. 峰值幅度可達連續輸入的5倍/輸出直流電流. 過渡時間通常約為50ns. 易受電磁干擾的雙回路, 所以必須把其他印刷線路中的電源布在這些交流電路之前, 每個回路有3個濾波電容器的主要部件, 電源開關或整流器, 電感器或變壓器應相鄰放置, 調整元件位置之間的電流路徑，使其盡可能短. 建立開關電源佈局的方法類似於其電力設計, and the design process is as follows:

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) First consider the size of the PCB板. 什麼時候 PCB板 尺寸太大, 列印行長度, 阻抗新增, 抗雜訊能力降低, 成本也會新增； 散熱太小不好, 相鄰線路易受干擾. 電路板為矩形，長度比為3:2或4:3, 位於電路板邊緣的元件與電路板邊緣的距離一般不小於2mm.
(2) place the device to consider the future welding, 不太密集.
(3) To the components of each functional circuit as the center, 圍繞它進行佈局. 部件應均勻, 整齊緊湊地佈置在 PCB板 儘量減少和縮短部件之間的導線和連接, 去耦電容器應盡可能靠近裝置的VCC.
(4) For circuits working at high frequencies, 應考慮組件之間的分佈參數. 在一般電路中, 部件應盡可能平行排列. 以這種管道, 不僅美麗, 易於安裝焊接, 易於批量生產.
(5) Arrange the position of each functional circuit unit according to the circuit process, 這樣佈局便於訊號流, 並盡可能將訊號保持在同一方向.
(6) The first principle of layout is to ensure the distribution rate of wiring, 移動設備時注意飛線的連接, 並將連接的設備放在一起.
(7) reduce the loop area as far as possible to suppress the radiation interference of switching power supply.

4. 接線開關電源包含高頻訊號, 以及PCB板 可以起到天線的作用. 印刷線路的長度和寬度會影響其阻抗和電感抗, 從而影響頻率回應. Even printed lines that pass through dc signals can be coupled to rf signals from adjacent printed lines and cause circuit problems (or even re-radiate interference signals). 囙此，所有通過交流電流的印刷線路應設計為盡可能短和寬, 這意味著連接到印刷線路和其他電源線的所有組件必須緊密放置在一起. 印刷線路的長度與其電感和阻抗成正比, 寬度與印刷線路的電感和阻抗成反比. 長度反映列印線響應的波長. 長度越長, 列印線的頻率越低，可以發送和接收電磁波, 它可以輻射更多的射頻能量. 根據印刷電路板電流的大小, 盡可能新增電源線的寬度, 降低回路電阻. 同時, 接通電源線, 地線和電流方向一致, 這有助於增强抗雜訊能力. 接地是開關電源四個電流回路的底部支路, 它作為電路的公共參考點起著非常重要的作用, 這是控制干擾的重要方法. 因此, 在佈局中仔細考慮接地電纜. 混合接地電纜可能導致電源不穩定. The following points should be paid attention to in the design of ground cables:

4.1. 通常正確選擇單點接地, 濾波電容公共側應將另一接地耦合到大電流的接點上, 接地應靠近電路, 而相應的電路濾波電容也可以放在水准地面上, 主要考慮到電流部分回地，電路正在發生變化, 引入干擾是因為電路的實際阻抗會導致電路每個部分的地電位發生變化. 在此開關電源中, 其電感在佈線和器件之間的影響較小, 而接地回路對環流干擾的形成影響較大, 囙此使用單點接地, the power switch current loop (in the ground of several devices are connected to the ground on his feet, 幾個裝置的輸出整流電流回路的接地也接收到相應的濾波電容接地, 以這種管道, 電源工作穩定，不易自勵. 一點也做不到, 總共兩個二極體或一個小電阻, 事實上, 連接在一塊更集中的銅箔上可以.

4.2. 如果接地線很薄，則儘量加粗接地線, 接地電位隨電流變化, 電子設備的定時信號電平不穩定性, 抗噪效能差, 囙此，確保每個大電流接地端盡可能使用短而寬的列印線, 儘量擴大供電範圍, 地線寬度, 接地比電源線寬, their relationship is: ground wire & gt; The power cord & gt; Signal lines, 如果可能的話, 地線寬度應大於3mm, 大面積的銅層也可以用作接地, 印製板不用於接地. 進行全域佈線時, the following principles should also be followed:
(1) Wiring direction: from the welding surface, 部件的佈置應盡可能與示意圖保持一致, 接線方向與電路圖接線方向一致, 因為生產過程中通常需要對焊接表面的各種參數進行檢測, 囙此，在生產檢驗中很容易做到, 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, 線路應盡可能少轉彎, 列印弧上的線寬不應改變, 導線轉角應大於90度, 努力使臺詞簡潔明瞭.
(3) The printed circuit is not allowed to have cross circuit, 對於可能的交叉線, 你可以使用“drill”, “圍繞”兩種解決方法. 那就是, 從其他電阻器引出一根導線, 電容器, 縫隙底部的電晶體“鑽”過去, 或者從一條導線的交點可能“繞”過去, 在特殊情况下，電路是如何非常複雜的, 為了簡化設計，還允許使用導線橋接, 解决交叉電路問題. 因為使用了單個面板, 直列元件位於上表面，表面安裝裝置位於下表面, 囙此，在佈局過程中，串聯元件可以與表面貼裝器件重疊, 但應避免使用墊子.

4.3. 低壓DC-DC輸入輸出開關電源, 將電壓迴響輸出回主變壓器, 兩側的電路應該有一個共同的參攷, 所以在接地線兩側分別敷設銅線後, 但也聯系在一起，形成一個共同點.

5. 檢查接線設計是否完成, 必須仔細檢查設計者的佈線設計是否符合規定, 同時還需要確認規則是否符合PCB生產工藝的要求, 線對線一般檢查, 線路和元件焊盤, 線路和通信孔, 元件焊盤和連通孔, 通孔和通孔之間的距離合理, 是否滿足生產要求. 電源線和地線的寬度是否合適, 以及是否有加寬接地線的空間 PCB板. 注意：一些錯誤可以忽略, 例如, 一些連接器的部分輪廓放置在板框外, 囙此，檢查間距是錯誤的； 此外, 每次修改接線和孔後, 它必須重新鍍銅.

6. 根據“PCB板 檢查表“, 內容包括設計規則, 圖層定義, 線條寬度, 間距, 墊和孔設定, 以及設備佈局的合理性, 電源和接地網的接線, 高速時鐘網絡的佈線和遮罩, 去耦電容器的放置和連接, 等.

7. The design of output light drawing files for attention:
1) 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 (NCDrill)
2) When setting the Layer of the screen printing Layer, 不要選擇PartType, 並選擇Outline, Text and Linec of the top (bottom) and screen printing Layer. 設定每層的層時, 選擇BoardOutline. 設定絲網印刷層時, 不要選擇PartType, 並選擇Outline, 文字和線條.d of top (bottom) and screen printing Layer. 生成鑽孔檔案時, 使用PowerPCB的默認設置 印刷電路板 不改變它們.