Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Thiết kế điện tử

Thiết kế điện tử - Thiết kế và phân tích bảng mạch PCB cung cấp năng lượng chuyển mạch

Thiết kế điện tử

Thiết kế điện tử - Thiết kế và phân tích bảng mạch PCB cung cấp năng lượng chuyển mạch

Thiết kế và phân tích bảng mạch PCB cung cấp năng lượng chuyển mạch

2021-10-18
View:626
Author:Downs

Trong thiết kế nguồn chuyển mạch, thiết kế vật lý của bảng mạch PCB là liên kết cuối cùng. Nếu không được thiết kế đúng cách, PCB có thể phát ra quá nhiều nhiễu điện từ, khiến nguồn điện hoạt động không ổn định. Dưới đây là một phân tích về những gì cần xem xét trong mỗi bước:

1. Quá trình thiết kế từ sơ đồ đến PCB. Thiết lập các tham số thành phần - "Input Principles Network Table" - "Design Parameter Settings" - "Manual Layout" - "Manual Cable" - "Validation Design" - "Review" - "CAM Output.

2. Thông số thiết lập khoảng cách giữa các dây liền kề phải có khả năng đáp ứng các yêu cầu an toàn điện, và để dễ dàng vận hành và sản xuất, khoảng cách phải càng rộng càng tốt. Khoảng cách tối thiểu phải phù hợp với điện áp chịu được ít nhất. Khi mật độ dây thấp, khoảng cách giữa các đường tín hiệu có thể được tăng lên một cách thích hợp. Đối với các đường tín hiệu có khoảng cách lớn giữa mức cao và thấp, khoảng cách nên ngắn nhất có thể và khoảng cách nên được tăng lên. Thông thường, khoảng cách dấu vết được đặt thành 8 triệu.

Khoảng cách giữa cạnh lỗ bên trong của tấm hàn và cạnh của tấm in phải lớn hơn 1mm, điều này có thể tránh các khuyết tật của tấm hàn trong quá trình chế biến. Khi dấu vết kết nối với pad là mỏng, kết nối giữa pad và dấu vết nên được thiết kế theo hình dạng giọt. Ưu điểm của việc này là các miếng đệm không dễ bị bong tróc, nhưng các dấu vết và miếng đệm không dễ bị ngắt kết nối.

Bảng mạch

Thứ ba, thực tiễn bố trí linh kiện chứng minh rằng ngay cả khi sơ đồ mạch được thiết kế chính xác và bảng mạch in được thiết kế không đúng cách, nó sẽ ảnh hưởng xấu đến độ tin cậy của thiết bị điện tử. Ví dụ, nếu hai đường song song mịn của bảng in được đặt gần nhau, dạng sóng tín hiệu sẽ bị trì hoãn và tiếng ồn phản xạ sẽ hình thành ở đầu cuối của đường truyền. Hiệu suất giảm, vì vậy khi thiết kế bảng mạch in, cần chú ý áp dụng phương pháp chính xác. Mỗi nguồn chuyển mạch có bốn vòng hiện tại:

(1) 。 Công tắc nguồn AC Circuit

(2) 。 Mạch AC chỉnh lưu đầu ra

(3) 。 Nguồn tín hiệu đầu vào Vòng lặp hiện tại

(4) 。 Đầu ra tải vòng lặp hiện tại

Mạch AC của công tắc nguồn và mạch AC của bộ chỉnh lưu chứa dòng hình thang biên độ cao. Những dòng điện này có thành phần hài hòa rất cao. Tần số này lớn hơn nhiều so với tần số cơ bản của công tắc. Biên độ đỉnh có thể lên tới 5 lần biên độ dòng DC đầu vào/đầu ra liên tục. Thời gian chuyển đổi thường là khoảng 50ns. Hai mạch này dễ bị nhiễu điện từ nhất, vì vậy các mạch AC này phải được bố trí trước các dòng in khác trong nguồn điện. Ba thành phần chính của mỗi vòng lặp là tụ điện lọc, công tắc nguồn hoặc chỉnh lưu, cuộn cảm hoặc biến áp. Đặt chúng cạnh nhau và điều chỉnh vị trí của các bộ phận để đường dẫn hiện tại giữa chúng ngắn nhất có thể. Cách tốt nhất để thiết lập bố cục nguồn chuyển mạch tương tự như thiết kế điện của nó. Quy trình thiết kế tốt nhất như sau:

Đặt máy biến áp

Thiết kế mạch điện chuyển mạch hiện tại

Thiết kế đầu ra vòng chỉnh lưu hiện tại

Mạch điều khiển được kết nối với mạch nguồn AC

Thiết kế mạch nguồn đầu vào và bộ lọc đầu vào

Khi thiết kế vòng tải đầu ra và bộ lọc đầu ra theo đơn vị chức năng của mạch, các nguyên tắc sau phải được đáp ứng khi sắp xếp tất cả các thành phần của mạch:

(1) Trước hết, hãy xem xét kích thước của PCB. Khi kích thước PCB quá lớn, dòng in sẽ trở nên dài hơn, trở kháng sẽ tăng, khả năng chống ồn sẽ giảm, chi phí sẽ tăng; Nếu kích thước PCB quá nhỏ, tản nhiệt không tốt và các đường liền kề cũng dễ bị nhiễu. Hình dạng tốt nhất của bảng mạch là hình chữ nhật với tỷ lệ khung hình 3: 2 hoặc 4: 3. Các thành phần nằm ở rìa của bảng thường cách cạnh của bảng không ít hơn 2mm.

(2) Khi đặt thiết bị, hãy xem xét hàn tiếp theo, không quá dày đặc.

(3) Lấy các thành phần cốt lõi của mỗi mạch chức năng làm trung tâm, bố trí xung quanh nó. Các thành phần nên được sắp xếp đồng đều, gọn gàng và nhỏ gọn trên PCB, giảm thiểu và rút ngắn dây dẫn và kết nối giữa các thành phần, tụ điện tách rời nên càng gần VCC của thiết bị càng tốt.

(4) Đối với mạch hoạt động ở tần số cao, các thông số phân phối giữa các thành phần nên được xem xét. Nói chung, các mạch nên được sắp xếp song song càng nhiều càng tốt. Bằng cách này, nó không chỉ đẹp mà còn dễ lắp đặt và hàn, dễ sản xuất hàng loạt.

(5) Sắp xếp vị trí của từng đơn vị mạch chức năng theo quy trình mạch để bố trí thuận tiện cho việc lưu thông tín hiệu và giữ tín hiệu theo cùng một hướng càng nhiều càng tốt.

4. Nguồn cung cấp chuyển mạch dây chứa tín hiệu tần số cao. Bất kỳ dòng in nào trên PCB có thể hoạt động như ăng-ten. Chiều dài và chiều rộng của dòng in sẽ ảnh hưởng đến trở kháng và độ tự cảm của nó, do đó ảnh hưởng đến phản ứng tần số. Ngay cả các dòng in đi qua tín hiệu DC cũng có thể được ghép nối với tín hiệu tần số vô tuyến từ các dòng in liền kề và gây ra các vấn đề về mạch (hoặc thậm chí phát ra tín hiệu gây nhiễu một lần nữa). Do đó, tất cả các dòng in đi qua dòng điện xoay chiều nên được thiết kế càng ngắn và rộng càng tốt, có nghĩa là tất cả các thành phần được kết nối với dòng in và các dòng điện khác phải được đặt rất gần nhau. Chiều dài của dòng in tỷ lệ thuận với điện cảm và trở kháng của nó, và chiều rộng tỷ lệ nghịch với điện cảm và trở kháng của dòng in.

Các thiết kế đường đất cần chú ý những điểm sau:

1. Chọn đúng điểm nối đất duy nhất. Nói chung, đầu chung của tụ điện lọc phải là điểm kết nối duy nhất mà các điểm nối khác được ghép nối AC với dòng điện lớn. Nó nên được gắn vào vị trí tiếp nhận ở cấp độ đó. Việc xem xét chính là sự thay đổi dòng điện trở lại mặt đất trong các phần khác nhau của mạch. Trở kháng của dòng chảy thực tế gây ra sự thay đổi điện thế địa ở tất cả các phần của mạch và gây nhiễu.

2. Dây nối đất nên cố gắng dày lên. Nếu đường dây nối đất là tốt, tiềm năng nối đất sẽ thay đổi với sự thay đổi hiện tại, dẫn đến mức tín hiệu thời gian của thiết bị điện tử không ổn định và hiệu suất chống ồn sẽ xấu đi. Vì vậy, hãy chắc chắn rằng mỗi thiết bị đầu cuối mặt đất hiện tại lớn sử dụng đường dây in ngắn và rộng nhất có thể và mở rộng chiều rộng của dây nguồn và dây nối đất càng nhiều càng tốt. Dây nối đất rộng hơn dây nguồn. Mối quan hệ của chúng là: Ground Wire>Power Wire>Signal Wire. Nếu có thể, chiều rộng của dây nối đất phải lớn hơn 3mm và các lớp đồng diện tích lớn cũng có thể được sử dụng làm dây nối đất. Kết nối những nơi không được sử dụng trên bảng mạch in dưới dạng dây nối đất.

5. Sau khi thiết kế dây hoàn thành, thiết kế dây phải được kiểm tra cẩn thận để tuân thủ các quy tắc do nhà thiết kế đặt ra. Bên cạnh đó, còn cần xác nhận quy tắc xây dựng có phù hợp với yêu cầu của quy trình sản xuất bảng in hay không. Nói chung, kiểm tra xem dây, dây và linh kiện hàn đĩa, dây và thông qua lỗ, khoảng cách của miếng đệm thành phần và thông qua lỗ, khoảng cách giữa thông qua lỗ và thông qua lỗ là hợp lý và phù hợp với yêu cầu sản xuất. Cho dù chiều rộng của dây nguồn và dây mặt đất là phù hợp, cho dù có một nơi để mở rộng dây mặt đất trong PCB. Lưu ý: Một số lỗi có thể được bỏ qua. Ví dụ, lỗi xảy ra khi kiểm tra khoảng cách khi một phần của đường viền của một số đầu nối được đặt bên ngoài khung bảng; Ngoài ra, đồng phải được mạ lại mỗi khi dấu vết và lỗ được sửa đổi. 6. Đánh giá theo "Danh sách kiểm tra PCB", nội dung bao gồm các quy tắc thiết kế, định nghĩa lớp, chiều rộng dòng, khoảng cách, pad và cài đặt quá lỗ. Cũng cần tập trung vào việc xem xét tính hợp lý của bố cục thiết bị, định tuyến các mạng nguồn và mặt đất, định tuyến và che chắn các mạng đồng hồ tốc độ cao, vị trí và kết nối các tụ điện tách rời, v.v.