Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Schaltnetzteil Printboard Design und PCB Board Layout
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Schaltnetzteil Printboard Design und PCB Board Layout

2022-01-06
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Author:pcb

1. LeiterplatteLayoutDer Impulsspannungsanschluss sollte so kurz wie möglich sein, in dem das Eingangsschalterrohr mit dem Transformator verbunden wird, und der Ausgangstransformator wird mit dem Gleichrichterrohr verbunden. Die Pulsstromschleife ist so klein wie möglich, da der Eingangsfilterkondensator positiv zum Transformator zum Schaltrohr und der Rücklaufkondensator negativ ist. Der Ausgangsteil der Transformatorausgangsklemme zum Gleichrichterrohr zum Ausgangsinduktor zum Ausgangskondensator Rückkehr zum Transformatorkreis X Kondensator sollte so nah wie möglich an der Eingangsklemme der Schaltnetzversorgung sein, Die Eingangsleitung sollte parallel zu anderen Schaltungen vermieden werden, sollte vermieden werden. Der Y-Kondensator sollte auf dem Chassis-Erdanschluss oder FG-Anschlussende platziert werden. Halten Sie einen bestimmten Abstand zwischen der gemeinsamen Touch-Induktion und dem Transformator, um eine magnetische Kopplung zu vermeiden. Wenn es nicht einfach zu handhaben ist, Zwischen Gleichtaktinduktor und Transformator kann eine Abschirmung angebracht werden. Die oben genannten Punkte haben einen größeren Einfluss auf die EMV-Leistung des Schaltnetzteils. Allgemein, zwei Ausgangskondensatoren können verwendet werden, eine in der Nähe der Gleichrichterröhre und die andere in der Nähe der Ausgangsklemme, die den Output Ripple Index des Netzteils beeinflussen können. Die parallele Wirkung von zwei Kondensatoren mit geringer Kapazität sollte besser sein als die Verwendung eines Kondensators mit großer Kapazität. Die Heizvorrichtung muss einen bestimmten Abstand vom Elektrolytkondensator gehalten werden, um die Lebensdauer der gesamten Maschine zu verlängern. Der Elektrolytkondensator ist der Schlüssel zur Lebensdauer des Schaltnetzteils, wie Transformatoren, Stromrohre, und Hochleistungswiderstände. Abstand von der Elektrolyse halten, und Raum für Wärmeableitung zwischen der Elektrolyse lassen, Es kann im Lufteinlass platziert werden, wenn die Bedingungen es zulassen. Achten Sie auf das Steuerteil: Der Anschluss des hochohmigen schwachen Signalkreises sollte so kurz wie möglich sein, wie die Sampling-Feedback-Schleife. Während der Verarbeitung, versuchen, Störungen zu vermeiden. Der Stromabtastsignalkreis, insbesondere der Stromregelkreis, ist nicht einfach zu handhaben. Unfall.

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2. Schaltnetzteil Printboard Design und Leiterplatte Layout

2.1 Switching power supply printed board wiring principle
Line spacing: With the continuous improvement and improvement of the printed circuit board manufacturing process, Es gibt kein Problem mit dem Zeilenabstand gleich oder sogar kleiner als 0.1mm in allgemeinen Verarbeitungsanlagen, die meisten Anwendungen vollständig erfüllen kann. Berücksichtigung der Komponenten und Produktionsprozesse in der Schaltnetzversorgung, Im Allgemeinen ist der beidseitige Zeilenabstand auf 0 eingestellt.3mm, der einseitige Zeilenabstand der Leiterplatte ist auf 0 eingestellt.5mm, Pad und Pad, Pad und via oder via und via, Der Abstand ist auf 0 gesetzt.5mm, um "Brückenbildung" während des Schweißens zu vermeiden. Auf diese Weise, Die meisten Brettfabriken können die Produktionsanforderungen leicht erfüllen, und kann die Ertragsrate sehr hoch steuern, und kann auch eine angemessene Verdrahtungsdichte erreichen und eine wirtschaftlichere Kosten haben. Der Leitungsabstand ist nur für Signalsteuerungen und Niederspannungsschaltungen mit einer Spannung unter 63V geeignet. Wenn die Leitung-zu-Leitung Spannung größer als dieser Wert ist, Der Zeilenabstand kann grundsätzlich nach dem Erfahrungswert von 500V gewählt werden/1mm. In Anbetracht der Tatsache, dass einige verwandte Normen klare Vorschriften über den Zeilenabstand haben, Es muss streng in Übereinstimmung mit den Normen umgesetzt werden, wie die Verbindung zwischen dem AC-Einlassende und dem Sicherungsende. Einige Netzteile haben hohe Volumenanforderungen, wie modulare Netzteile. Allgemein, Der Abstand zwischen den eingangsseitigen Drähten des Transformators beträgt 1mm und hat sich in der Praxis bewährt. For power products with AC input and (isolated) DC output, Die strengeren Vorschriften sind, dass der Sicherheitsabstand größer oder gleich 6mm sein muss. Natürlich, Dies wird durch die einschlägigen Normen und Umsetzungsmethoden bestimmt. Allgemein, Der Sicherheitsabstand kann durch den Abstand auf beiden Seiten des Feedback-Optokopplers referenziert werden, und das Prinzip ist größer oder gleich diesem Abstand. Schlitze können auch auf der Leiterplatte unter dem Optokoppler hergestellt werden, um den Kriechabstand zu erhöhen, um die Isolationsanforderungen zu erfüllen. Allgemein, Der Abstand zwischen der Verdrahtung auf der Eingangsseite der AC-Eingangsseite oder den Komponenten auf der Platine und der nicht isolierten Hülle und dem Heizkörper sollte größer als 5mm sein, und der Abstand zwischen der Verdrahtung oder Komponenten auf der Ausgangsseite und dem Gehäuse oder Heizkörper sollte größer als 2mm sein, oder sich strikt an die Sicherheitsvorschriften halten.

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Common methods:
Method 1. Die oben erwähnte Leiterplattenschlitzmethode eignet sich für einige Gelegenheiten, bei denen der Abstand nicht ausreicht. Übrigens, Diese Methode wird auch häufig verwendet, um den Entladungsspalt zu schützen, was in der Heckplatte des TV-Kinoskops und dem AC-Eingang des Netzteils üblich ist. . Diese Methode ist weit verbreitet in modularen Netzteilen verwendet worden, und gute Ergebnisse können unter Vergussbedingungen erzielt werden.
Methode zwei, Pad Isolierpapier, Kann Isoliermaterialien wie blaues Shell-Papier verwenden, Polyesterfolie, Polytetrafluorethylen orientierte Folie, etc. Allgemein, Grünes Schalenpapier oder Polyesterfolie wird für allgemeine Stromversorgung verwendet, um zwischen der Leiterplatte und dem Metallgehäuse zu polstern. Dieses Material hat eine hohe mechanische Festigkeit und hat eine bestimmte Fähigkeit, Feuchtigkeit zu widerstehen. Polytetrafluorethylen orientierte Folie ist aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit in der Modulstromversorgung weit verbreitet. Eine Isolierfolie kann auch zwischen dem Bauteil und dem umgebenden Leiter platziert werden, um den Isolationswiderstand zu verbessern. Hinweis: Die Isolierabdeckung einiger Geräte kann nicht als Isoliermedium verwendet werden, um den Sicherheitsabstand zu verringern, wie die Außenhaut eines Elektrolytkondensators. Bei hohen Temperaturen, die Außenhaut kann wärmegeschrumpft sein. Lassen Sie am vorderen Ende des großen explosionsgeschützten elektrolytischen Behälters Platz, um sicherzustellen, dass der Elektrolytkondensator in einer außergewöhnlichen Situation den Druck ungehindert ausüben kann.

2.2 Precautions for PCB copper wire routing
Trace current density: Now most electronic circuits are made of insulating board bound copper. Die Dicke der Kupferhaut der allgemein verwendeten Leiterplatte beträgt 35μm, und der aktuelle Dichtewert kann entsprechend 1A genommen werden/mm Erfahrungswert für die Verkabelung. Für die spezifische Berechnung, Bitte beachten Sie das Lehrbuch. Um die mechanische Festigkeit der Verkabelung zu gewährleisten, Die Linienbreite sollte größer oder gleich 0 sein.3mm (other non-power circuit boards may have a smaller line width). Die Dicke der Kupferhaut ist 70μm, und die Leiterplatte wird auch häufig in Schaltnetzteilen verwendet, so kann die Stromdichte höher sein. Zum Hinzufügen, Die häufig verwendete Leiterplattendesign-Tool-Software hat im Allgemeinen Designspezifikationen, wie Linienbreite, Zeilenabstand, Trockenplatte über Größe und andere Parameter können eingestellt werden. Bei der Konstruktion der Leiterplatte, Die Konstruktionssoftware kann automatisch gemäß den Spezifikationen ausgeführt werden, was viel Zeit sparen kann, Reduzierung eines Teils der Arbeitsbelastung, und die Fehlerquote reduzieren. Allgemein, Doppelseitige Leiterplatten können für Schaltungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen oder hoher Verdrahtungsdichte verwendet werden. Es zeichnet sich durch moderate Kosten und hohe Zuverlässigkeit aus, die meisten Anwendungen erfüllen kann. Einige Produkte in den Modulnetzwerkreihen verwenden auch Mehrschichtplatinen, die hauptsächlich für die Integration von Leistungsgeräten wie Transformatorinduktivitäten geeignet sind, Optimierung der Verdrahtung und Wärmeableitung der Leistungsröhre. Es hat die Vorteile der guten Handwerkskunst und der guten Konsistenz und der guten Wärmeableitung des Transformators, aber seine Nachteile sind hohe Kosten und geringe Flexibilität, das nur für die industrialisierte Großserienproduktion geeignet ist. Einzelplatte, Auf dem Markt zirkulierende universelle Schaltnetzteile verwenden fast alle einseitige Leiterplatten, die den Vorteil von niedrigen Kosten haben, und einige Maßnahmen in der Design- und Produktionstechnik können auch seine Leistung sicherstellen. Heute, Ich werde über einige Erfahrungen des einseitigen Leiterplattendesigns sprechen. Weil einseitige Platte die Eigenschaften niedriger Kosten und einfacher Herstellung hat, Es ist in Schaltnetzteilen weit verbreitet. Weil es nur eine Seite von Kupfer gebunden hat, die elektrische Verbindung des Gerätes und die mechanische Befestigung sind erforderlich. Verlassen Sie sich auf diese Kupferschicht, Sie müssen vorsichtig sein, wenn Sie es handhaben. Um gute schweißende mechanische Strukturleistung sicherzustellen, Das einseitige Board Pad sollte etwas größer sein, um eine gute Bindungskraft zwischen der Kupferhaut und dem Substrat zu gewährleisten, und die Kupferhaut löst sich nicht ab oder bricht ab, wenn sie Vibrationen ausgesetzt ist. Allgemein, Die Breite des Lötrings sollte größer als 0 sein.3mm. Der Durchmesser des Padlochs sollte etwas größer als der Durchmesser des Gerätestifts sein, aber es sollte nicht zu groß sein. Stellen Sie sicher, dass der Lötverbindungsabstand zwischen Stift und Pad kurz ist, und die Größe des Scheibenlochs behindert die normale Inspektion nicht., Der Durchmesser des Padlochs ist im Allgemeinen größer als der Stiftdurchmesser um 0.1-0.2mm. Mehrpolige Geräte können auch größer sein, um eine reibungslose Inspektion zu gewährleisten. Der elektrische Anschluss sollte so breit wie möglich sein, und grundsätzlich, Die Breite sollte größer als der Durchmesser des Pads sein. In besonderen Fällen, the wire must be widened when the connection meets the pad (commonly known as teardrop generation) to avoid breaking the wire and the pad under certain conditions. Grundsätzlich, die Linienbreite sollte größer als 0 sein.5mm. Die Komponenten auf der einzelnen Platte sollten in der Nähe der Leiterplatte sein. Für Geräte, die eine Wärmeableitung über Kopf erfordern, Hülsen sollten zu den Pins zwischen dem Gerät und der Leiterplatte hinzugefügt werden, um das Gerät zu stützen und die Isolierung zu erhöhen. Es ist notwendig, äußere Einflüsse auf die Verbindung zwischen Pad und Pin zu minimieren oder zu vermeiden. Der Einfluss von, Verbesserung der Festigkeit des Schweißens. Die schweren Komponenten auf der Leiterplatte können die unterstützenden Verbindungspunkte erhöhen und die Verbindungsstärke mit der Leiterplatte verstärken, wie Transformatoren und Heizkörper. Die einseitigen Lötflächenstifte können länger gehalten werden, ohne den Abstand zur Schale zu beeinträchtigen. Der Vorteil ist, dass die Festigkeit des Lötteils erhöht werden kann, und der Lötbereich und das Phänomen des virtuellen Lötens können sofort gefunden werden. Wenn der Stift lang ist und das Bein schneidet, das Schweißteil erhält weniger Kraft. In Taiwan und Japan, Der Prozess des Biegens der Gerätestifte im 45-Grad-Winkel mit der Leiterplatte auf der Lötfläche und anschließendes Löten wird oft verwendet, und das Prinzip ist das gleiche wie oben. Heute, Ich werde über einige Dinge im doppelseitigen Brettdesign sprechen. In einigen Anwendungen mit höheren Anforderungen oder höherer Spurdichte, doppelseitige Druckplatten werden verwendet, und ihre Leistung und verschiedene Indikatoren sind viel besser als einseitige Bretter. Das doppelseitige Brettpad hat eine höhere Festigkeit, da die Löcher metallisiert wurden, Der Lötring kann kleiner als die einseitige Platine sein, und der Lochdurchmesser des Padlochs kann etwas größer als der Stiftdurchmesser sein, weil die Lötlösung während des Lötprozesses durch das Lötloch in die oberste Schicht eindringen kann. Pads zur Erhöhung der Zuverlässigkeit des Lötens. Aber es gibt einen Nachteil. Wenn das Loch zu groß ist, Ein Teil der Vorrichtung kann während des Wellenlötens unter dem Aufprall des Düsenzins nach oben schweben, mit einigen Mängeln.

2.3 Zur Behandlung von Hochstromspuren, Die Linienbreite kann entsprechend dem vorherigen Beitrag bearbeitet werden. Wenn die Breite nicht ausreicht, Es kann im Allgemeinen durch Verzinnen der Spuren gelöst werden, um die Dicke zu erhöhen. Es gibt viele Methoden.
1. Setzen Sie die Trace auf das Pad-Attribut, so dass die Spur während der Leiterplattenherstellung nicht durch Lötstoff abgedeckt wird, und wird während der Heißluftnivellierung verzinnt.
2. Legen Sie ein Pad auf die Verkabelung, Stellen Sie das Pad auf die Form ein, die geroutet werden muss, und achten Sie darauf, das Pad-Loch auf Null zu setzen.
3. Legen Sie den Draht auf die Lötmaske. Diese Methode ist flexibel, aber nicht alle Leiterplattenhersteller werden Ihre Absichten verstehen, und Sie müssen Text verwenden, um zu erklären. Es wird kein Lotwiderstand auf die Lötmaske aufgetragen, auf der der Draht platziert wird.
Mehrere Methoden zum Verzinnen des Schaltkreises sind wie oben beschrieben. Es ist zu beachten, dass, wenn die breiten Spuren alle verzinnt sind, Eine große Menge Lot wird nach dem Löten verklebt, und die Verteilung wird sehr ungleichmäßig sein, die das Aussehen beeinflussen. Allgemein, ein schmaler Streifen der verzinnten Breite ist 1~1.5mm, und die Länge kann entsprechend der Schaltung bestimmt werden. Das verzinnte Teil wird durch 0 getrennt.5~1mm. Die doppelseitige Leiterplatte bietet große Selektivität für Layout und Verkabelung, Was die Verdrahtung mehr machen kann Tends, vernünftig zu sein. Zur Erdung, Die Strommasse und die Signalmasse müssen getrennt werden. Die beiden Erdungen können am Filterkondensator zusammengeführt werden, um unbeabsichtigte Instabilitätsfaktoren zu vermeiden, die durch große Impulsströme verursacht werden, die durch den Signalerdanschluss passieren. Die Signalsteuerschleife sollte so weit wie möglich geerdet sein. Es gibt einen Trick, Versuchen Sie, nicht geerdete Leiterbahnen auf derselben Verdrahtungsschicht zu platzieren, und Massedrähte auf einer anderen Schicht legen. Die Ausgangsleitung führt in der Regel zuerst durch den Filterkondensator, und dann zur Last. Die Eingangsleitung muss auch zuerst durch den Kondensator gehen, und dann zum Transformator. Die theoretische Grundlage besteht darin, den Wellenstrom durch den Filterkondensator fließen zu lassen.. Spannungsrückkopplung, um den Einfluss von großem Strom zu vermeiden, der durch die Verdrahtung fließt, Der Abtastpunkt der Rückkopplungsspannung muss am Ende des Stromversorgungsausgangs platziert werden, um den Lastwirkungsindex der gesamten Maschine zu verbessern. Der Verdrahtungswechsel von einer Verdrahtungsschicht zu einer anderen Verdrahtungsschicht wird im Allgemeinen durch Durchkontaktierungen verbunden, und es ist nicht geeignet, durch die Geräte Pin Pads realisiert zu werden, weil diese Verbindungsbeziehung beim Einstecken des Gerätes zerstört werden kann, und wenn jeder 1A Strom durchläuft, Es sollten mindestens zwei Durchgänge vorhanden sein, und der Durchmesser der Durchkontaktierungen sollte größer als 0 sein.5mm im Prinzip. Generell 0.8mm kann Verarbeitungssicherheit gewährleisten. Wärmeableitung des Geräts. In einigen Low-Power-Netzteilen, Die Leiterplatten-Leiterbahnen können auch als Wärmeableitung dienen. Seine Eigenschaft ist, dass die Leiterbahnen so breit wie möglich sind, um die Wärmeableitungsfläche zu erhöhen. Es wird kein Lötstoff aufgetragen. Wenn möglich, Die Vias können gleichmäßig platziert werden, um die Leiterplatte.