Thiết kế điện tử - Thông số kỹ thuật thiết kế bảng mạch PCB cung cấp năng lượng chuyển mạch

1. Quy 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 Wiring ->Validation Design ->Recap ->Cam Output.

2. Cài đặt tham số: Khoảng cách giữa các dây dẫn liền kề phải đáp ứng các yêu cầu về an toàn điện và khoảng cách phải rộng nhất có thể để vận hành và sản xuất dễ dàng. Khoảng cách tối thiểu phải phù hợp để chịu được điện áp ít nhất. Khi mật độ dây thấp, khoảng cách giữa các đường tín hiệu có thể được tăng lên một cách thích hợp để đáp ứng điện áp cao. Các đường tín hiệu với chênh lệch mức thấp lớn hơn nên càng ngắn càng tốt và khoảng cách được tăng lên. Khoảng cách cáp thường được đặt là 8 triệu. Khoảng cách từ cạnh lỗ bên trong của tấm hàn đến 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 dây kết nối với pad mỏng, kết nối giữa pad và dây nên được thiết kế theo hình giọt nước. Điều này có ưu điểm là đĩa hàn không dễ tách ra, nhưng dây và đĩa hàn không dễ tách ra.

3. 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, một sự chậm trễ trong dạng sóng tín hiệu được hình thành và tiếng ồn phản xạ được hình thành ở đầu cuối của đường truyền;

4. Do nguồn điện

Sự can thiệp gây ra bởi sự suy nghĩ kém về đường đất có thể làm giảm hiệu suất của sản phẩm. Vì vậy, khi thiết kế bảng mạch in, chúng ta nên chú ý đến cách tiếp cận chính xác.

Mỗi nguồn chuyển mạch có bốn mạch 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 hiện tại mạch

Mạch đầu vào sạc tụ điện đầu vào bằng dòng điện DC gần đúng, tụ điện lọc chủ yếu đóng vai trò lưu trữ năng lượng băng thông rộng; Tương tự, tụ điện lọc đầu ra cũng được sử dụng để lưu trữ năng lượng tần số cao từ bộ chỉnh lưu đầu ra và loại bỏ năng lượng DC từ mạch tải đầu ra. Do đó, đầu vào và đầu ra của tụ điện lọc là rất quan trọng.

Các mạch đầu vào và đầu ra hiện tại phải được kết nối với nguồn điện tương ứng từ các đầu cuối của tụ điện lọc; Nếu kết nối giữa mạch đầu vào/đầu ra và mạch công tắc nguồn/chỉnh lưu không thể kết nối trực tiếp với đầu cuối của tụ điện, năng lượng AC sẽ được phát ra môi trường thông qua tụ điện bộ lọc đầu vào hoặc đầu ra.

Mạch AC của công tắc nguồn và mạch AC của bộ chỉnh lưu chứa dòng hình thang biên độ cao. Các thành phần hài hòa trong các dòng này rất cao và tần số của chúng cao hơn nhiều so với tần số cơ bản của công tắc. Biên độ đỉnh có thể cao gấp 5 lần biên độ dòng DC đầu vào/đầu ra liên tục và 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 đặt trước các dây in khác trong nguồn điện. Công tắc nguồn tụ điện lọc hoặc cuộn cảm chỉnh lưu hoặc máy biến áp cho ba thành phần chính của mỗi mạch nên được đặt cạnh nhau và điều chỉnh vị trí của các phần tử để đường dẫn dòng điện giữa chúng càng ngắn càng tốt.

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 chuyển mạch điện hiện tại

* Thiết kế vòng lặp chỉnh lưu hiện tại

* Mạch điều khiển được kết nối với mạch nguồn AC

* Thiết kế mạch nguồn đầu vào hiện tại và bộ lọc đầu vào

Khi thiết kế mạch tải đầu ra và bộ lọc đầu ra, theo đơn vị chức năng của mạch, bố trí của tất cả các thành phần của mạch phải phù hợp với các nguyên tắc sau:

1) Trước hết, hãy xem xét kích thước của PCB. Khi kích thước của bảng mạch PCB quá lớn, dòng in dài, trở kháng tăng, khả năng chống ồn giảm, chi phí cũng tăng; Nếu nó quá nhỏ, tản nhiệt kém và các đường liền kề 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 trong tương lai, không quá dày đặc

3) Với các thành phần cốt lõi của mỗi mạch chức năng làm trung tâm, bố trí xung quanh nó. Các thành phần nên được thống nhất và gọn gàng. Nó nên được sắp xếp nhỏ gọn trên bảng mạch PCB để giảm thiểu và rút ngắn dây dẫn và kết nối giữa các thành phần, và điện dung tách rời phải càng gần với VCC của các thành phần càng tốt

4) Đối với các mạch hoạt động ở tần số cao, các thông số phân phối giữa các yếu tố nên được xem xét. Đối với mạch chung, các thành phần phải được sắp xếp song song nhất có thể. Bằng cách này, nó không chỉ đẹp mà còn dễ lắp ráp và hàn, dễ sản xuất hàng loạt.

5) Sắp xếp vị trí của từng đơn vị mạch chức năng theo luồng mạch, làm cho bố trí thuận tiện cho luồng tín hiệu và giữ tín hiệu theo cùng một hướng càng nhiều càng tốt.

6) Nguyên tắc đầu tiên của bố cục là đảm bảo tốc độ đi bộ của dây cáp. Chú ý đến kết nối của dây cáp khi di chuyển thiết bị và đặt các thiết bị có mối quan hệ kết nối lại với nhau.

7) Giảm diện tích mạch càng nhiều càng tốt và ức chế nhiễu bức xạ từ nguồn chuyển mạch

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 ảnh hưởng đến trở kháng và điện kháng của nó, do đó ảnh hưởng đến phản ứng tần số. Ngay cả các dòng in đi qua tín hiệu DC cũng có thể ghép nối với tín hiệu RF 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 đường dây in đi qua dòng điện xoay chiều nên được thiết kế càng ngắn và rộng càng tốt, có nghĩa là tất cả các bộ phận được kết nối với đường dây in và các đường dây điện khác phải ở gần nhau. Chiều dài của dòng in tỷ lệ thuận với điện cảm và trở kháng của nó, trong khi chiều rộng tỷ lệ nghịch với điện cảm và điện trở của nó. Chiều dài này phản ánh bước sóng mà dòng in đáp ứng. Chiều dài càng dài, tần số truyền và nhận sóng điện từ của đường in càng thấp, có thể phát ra nhiều năng lượng tần số vô tuyến hơn. Theo dòng điện của bảng mạch in, cố gắng tăng chiều rộng của dây nguồn và giảm điện trở vòng lặp. Đồng thời, hướng tắt đường dây điện mặt đất phù hợp với hướng của dòng điện, giúp tăng cường khả năng chống ồn. Nối đất là nhánh dưới cùng của bốn vòng lặp hiện tại của nguồn chuyển mạch. Là điểm tham khảo chung của mạch điện, nó đóng vai trò rất quan trọng. Đây là một cách quan trọng để kiểm soát sự can thiệp. Do đó, vị trí của các đường nối đất nên được xem xét cẩn thận khi bố trí. Sự pha trộn của các dây nối đất khác nhau có thể dẫn đến nguồn điện không ổn định.

Thiết kế mặt đất nên chú ý những điểm sau

1. Chọn đúng một điểm nối đất. 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. Vị trí tiếp xúc của mạch cùng cấp phải càng gần càng tốt và tụ điện lọc công suất của mạch cấp hiện tại cũng nên được kết nối với vị trí tiếp xúc của giai đoạn đó, chủ yếu xem xét rằng dòng điện trở lại mặt đất từ các bộ phận khác nhau của mạch là thay đổi, vì trở kháng của dòng chảy thực tế sẽ gây ra sự thay đổi điện thế của các bộ phận khác nhau của mạch và gây nhiễu. Trong nguồn cung cấp chuyển mạch này, hệ thống dây điện của nó và điện cảm giữa các thiết bị có tác động nhỏ, và dòng tuần hoàn được hình thành bởi mạch nối đất có ảnh hưởng lớn đến nhiễu, do đó, một điểm nối đất được sử dụng, mạch chuyển mạch điện hiện tại (dây mặt đất của một số thiết bị trong mạch chỉnh lưu được kết nối với chân nối đất và một số dây mặt đất của mạch hiện tại cũng được kết nối với pin mặt đất của tụ điện lọc tương ứng, để nguồn điện hoạt động ổn định hơn và không dễ tự kích thích. Khi không thể đạt được một điểm nối đất duy nhất, hai điốt hoặc một điện trở nhỏ được kết nối tại một điểm nối đất chung, có thể được kết nối với một mảnh lá đồng trong một tập hợp tương đối.

2. Làm dày dây nối đất càng tốt. 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 không ổn định và giảm hiệu suất chống ồn của thiết bị điện tử. Do đó, nó là cần thiết để đảm bảo rằng các thiết bị đầu cuối mặt đất cho mỗi dòng điện lớn có dây in ngắn và rộng nhất có thể và mở rộng nguồn điện càng nhiều càng tốt. Chiều rộng của dây nối đất là tốt hơn so với chiều rộng của nguồn điện. Mối quan hệ của chúng là: Ground Wire>Power Wire>Signal Wire. Nếu có thể, chiều rộng của dây nối đất phải lớn hơn 3 mm. Một khu vực rộng lớn của các lớp đồng cũng có thể được sử dụng làm dây nối đất. Tất cả những nơi không được sử dụng trên bảng in được kết nối với mặt đất như các đường đất.

Bạn cũng phải tuân thủ các nguyên tắc sau khi thực hiện định tuyến toàn cục

1. Hướng dây: Từ bề mặt hàn, hướng sắp xếp của các yếu tố phải phù hợp với sơ đồ nguyên tắc càng nhiều càng tốt, và hướng dây phải phù hợp với hướng dây của sơ đồ mạch. Bởi vì các thông số khác nhau thường cần được kiểm tra trên bề mặt hàn trong quá trình sản xuất, thuận tiện cho việc kiểm tra khi sản xuất, gỡ lỗi và bảo trì (lưu ý: dưới điều kiện đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất mạch, lắp đặt toàn bộ máy và sắp xếp bảng điều khiển).

2. Khi thiết kế sơ đồ hệ thống dây điện, hệ thống dây điện nên được quay càng ít càng tốt, chiều rộng đường trên hồ quang in không nên đột ngột và góc dây phải là ¥ 90 độ để làm cho đường dây ngắn gọn và rõ ràng.

3. Mạch chéo không được phép xuất hiện trong mạch in. Đối với các dây có thể vượt qua, hãy sử dụng các giải pháp "khoan" và "quấn". Đó là, để cho dây dẫn điện dung từ một điện trở khác. Khoảng trống ở dưới cùng của triode được "khoan" hoặc "quấn" từ một đầu của dây dẫn có thể vượt qua. Trong những trường hợp đặc biệt, mạch điện rất phức tạp. Để đơn giản hóa thiết kế, các cầu nối dây cũng được phép giải quyết các vấn đề với mạch chéo. Do sử dụng một tấm duy nhất, các yếu tố nội tuyến được đặt ở mặt trên và các thiết bị gắn bề mặt được đặt ở mặt dưới, do đó, khi bố trí, các thành phần nội tuyến có thể chồng chéo với các thiết bị gắn bề mặt, nhưng nên tránh chồng chéo các tấm hàn.

4. Nguồn cung cấp chuyển mạch nối đất đầu vào và đầu ra là DC-DC điện áp thấp. Để cung cấp điện áp đầu ra trở lại chính của máy biến áp, các mạch ở cả hai bên phải có mặt đất tham chiếu chung. Do đó, sau khi đặt đồng trên dây nối đất ở cả hai bên, chúng nên được kết nối với nhau để tạo thành một mặt đất chung.

Kiểm tra PCB

Sau khi thiết kế dây hoàn thành bố cục PCB, cần kiểm tra cẩn thận xem thiết kế dây có phù hợp với các quy tắc do nhà thiết kế đặt ra hay không và xác nhận rằng các quy tắc được đặt ra có phù hợp với yêu cầu của quy trình sản xuất bảng in hay không. Thông thường, hãy kiểm tra xem khoảng cách giữa dây dẫn và dây dẫn và dây dẫn linh kiện và dây chuyền linh kiện và dây chuyền linh kiện thông qua lỗ và dây chuyền linh kiện thông qua lỗ là hợp lý và phù hợp với yêu cầu sản xuất.

Chiều rộng của dây nguồn và dây mặt đất có phù hợp hay không, trên bảng mạch có chỗ nào có thể mở rộng dây mặt đất hay không. Lưu ý: Một số lỗi có thể được bỏ qua. Ví dụ, một phần của đường viền của một số đầu nối được đặt bên ngoài khung bảng và lỗi xảy ra khi kiểm tra khoảng cách; Ngoài ra, lớp phủ bằng đồng nên được thực hiện một lần nữa mỗi khi hệ thống dây và lỗ được sửa đổi.

Kiểm tra lại theo "Bảng kiểm tra PCB", bao gồm các quy tắc thiết kế và lớp xác định chiều rộng tuyến Spacer cho các thiết lập quá lỗ, chúng ta cũng nên tập trung kiểm tra lại bố trí thiết bị và hệ thống dây điện hợp lý của mạng lưới dây điện mặt đất, hệ thống dây điện và che chắn của mạng đồng hồ tốc độ cao, vị trí và kết nối của tụ điện tách rời, v.v.

Lưu ý khi thiết kế và xuất tệp ảnh:

1. Các lớp yêu cầu đầu ra là lớp định tuyến (lớp dưới cùng) Lớp in màn hình (bao gồm cả màn hình trên cùng và màn hình dưới cùng) Lớp hàn điện trở (lớp dưới cùng)

2. Khi bạn thiết lập các lớp cho lớp Wire Mesh, thay vì chọn loại phần, hãy chọn văn bản phác thảo cho lớp trên cùng (dưới cùng) và lớp Wire Mesh. Linec。 Khi thiết lập layer cho mỗi layer, chọn phác thảo của board. Khi bạn thiết lập lớp Wire Mesh, thay vì chọn loại phần, hãy chọn văn bản phác thảo của lớp trên cùng (dưới cùng) và lớp Wire Mesh. Dòng d. Khi tạo tệp khoan, hãy sử dụng cài đặt mặc định của bảng Powerpcb mà không thực hiện bất kỳ thay đổi nào.