Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Die Designpunkte der Schaltnetzteil-Leiterplatte
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Die Designpunkte der Schaltnetzteil-Leiterplatte

2022-01-10
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Author:pcb

In der Design der Schaltnetzversorgung, LeiterplatteDesign ist ein sehr kritischer Schritt, was einen großen Einfluss auf die Leistung des Netzteils hat, EMV-Anforderungen, Zuverlässigkeit, und Herstellbarkeit. Mit der Entwicklung der elektronischen Technologie, Die Lautstärke des Schaltnetzteils wird immer kleiner, die Betriebsfrequenz wird immer höher, und die Dichte der internen Komponenten wird immer höher und höher, die Interferenzschutzanforderungen von Leiterplatte Layout und Verdrahtung immer strenger., Vernünftig und wissenschaftlich Leiterplatte Design wird Ihre Arbeit doppelt das Ergebnis mit halbem Aufwand machen.

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1. Layout requirements
The layout of the Leiterplatte ist exquisiter, Nicht einfach anziehen und einfach runterdrücken. Allgemeines Leiterplatte layout should follow several points:
(1) The first principle of the layout is to ensure the wiring rate, Achten Sie beim Bewegen des Geräts auf die Verbindung der fliegenden Drähte, und setzen Sie die Geräte mit der Verbindungsbeziehung zusammen.
(2) Take the components of each functional circuit as the center and lay out around it. Die Komponenten sollten gleichmäßig sein, sauber und kompakt auf der Leiterplatte angeordnet, damit es nicht nur schön ist, aber auch einfach zu installieren und zu löten, und einfach in der Massenproduktion. Minimieren und verkürzen Sie die Leitungen und Verbindungen zwischen Komponenten; die Oszillatorschaltung, Filter-Entkopplungskondensatoren sollten in der Nähe des IC sein, und der Erdungskabel sollte kurz sein.
(3) When placing components, künftiges Löten und Wartung in Betracht ziehen. Vermeiden Sie es, kurze Bauteile zwischen zwei hochhohen Bauteilen zu platzieren. Dies ist nicht förderlich für Produktion und Wartung. Die Komponenten sollten nicht zu dicht sein, aber mit der Entwicklung der elektronischen Technologie Mit der Entwicklung, Das aktuelle Schaltnetzteil wird immer kleiner und kompakter, so ist es notwendig, den Grad zwischen den beiden auszugleichen, nicht nur um Schweißen und Wartung zu erleichtern, aber auch um die Kompaktheit zu berücksichtigen. Es besteht auch die Notwendigkeit, die tatsächliche Chipverarbeitungsfähigkeit zu berücksichtigen. Entsprechend dem IPC-A-610E Standard, Berücksichtigung der Genauigkeit der Bauteilseitenabweichung, ansonsten ist es einfach, die Zinnverbindung zwischen den Komponenten zu verursachen, und selbst der Bauteilabstand reicht aufgrund der Bauteilabweichung nicht aus.
(4) Photoelectric coupling devices and current sampling circuits are easy to be interfered. Sie sollten weit weg von Geräten mit starken elektrischen und magnetischen Feldern sein, wie Hochstromverdrahtung, Transformatoren, und hochpotentialpulsierende Geräte.
(5) When placing components, Priorität geben dem Schleifenbereich des Hochfrequenz-Impulsstroms und des großen Stroms, und so weit wie möglich zu reduzieren, um die Strahlungsstörungen des Schaltnetzteils zu unterdrücken.
(6) The area where the high-frequency pulse current flows should be far away from the input and output terminals, und die Rauschquelle sollte weit weg von den Ein- und Ausgangsanschlüssen sein, was zur Verbesserung der EMV-Leistung von Vorteil ist. Der Transformator ist zu nah am Eingang, und die elektromagnetische Strahlungsenergie wirkt direkt auf die Ein- und Ausgangsenden. Daher, der EMI-Test schlägt fehl. Nach dem Wechsel zur Methode rechts, Der Transformator ist weit weg vom Eingang, und der Abstand zwischen der elektromagnetischen Strahlungsenergie und den Ein- und Ausgangsenden wird erhöht, die Wirkung wird deutlich verbessert, und der EMI-Test ist bestanden.
(7) The layout of heating elements (such as transformers, Schaltrohre, Gleichrichterdioden, etc.) should consider the effect of heat dissipation, so dass die Wärmeableitung der gesamten Stromversorgung gleichmäßig ist, and key components (such as IC) that are sensitive to temperature should be far away from the heating elements and generate more heat. Das Gerät sollte einen bestimmten Abstand zum Elektrolytkondensator und anderen Geräten haben, die das Leben der gesamten Maschine beeinflussen.
(8) Pay attention to the height of the bottom element when laying out the board. Zum Beispiel, für vergossene DC-DC-Leistungsmodule, weil das DC-DC Modul selbst relativ klein ist, wenn die Höhe des Bodenteils auf allen vier Seiten unausgewogen ist, Die Höhe der Stifte auf beiden Seiten ist hoch, während die andere beim Vergießen niedrig ist.
(9) Pay attention to the antistatic ability of the control pins during layout, und der Abstand zwischen den entsprechenden Schaltungskomponenten sollte ausreichend sein, zum Beispiel, the Ctrl pin (low-level shutdown), Die Schaltung hat nicht die gleiche Kapazität wie die Ein- und Ausgangsklemmen. Filtern, so ist die antistatische Fähigkeit des gesamten Moduls schwach, Sie müssen also sicherstellen, dass genügend Sicherheitsabstand vorhanden ist.

2. Wiring principle
(1) Small signal traces should be kept away from high current traces as much as possible, und die beiden sollten nicht in der Nähe paralleler Spuren sein. Wenn es unvermeidlich ist, parallel zu sein, Ein ausreichender Abstand sollte eingehalten werden, um Störungen kleiner Signalspuren zu vermeiden.
(2) The key small signal wiring, wie Stromsampling-Signalleitung und Optokoppler-Feedback-Signalleitung, etc., Minimierung der von der Schleife umschlossenen Fläche.
(3) There should not be too long parallel lines between adjacent ones (of course, parallel wiring of the same current loop is possible), und die obere und untere Schicht Verdrahtung sollte so weit wie möglich vertikal gekreuzt werden. The wiring should not be suddenly cornered (ie: ≤90° ), rechte Winkel und spitze Winkel beeinflussen die elektrische Leistung in Hochfrequenzschaltungen.
(4) The power circuit and the control circuit should be separated, und die Ein-Punkt-Erdungsmethode sollte angenommen werden. Die Komponenten um den primären PWM-Steuerungs-IC sind am Massepunkt des IC geerdet, und führte dann vom Erdungsstift zum Erdungsdraht mit großer Kapazität, und dann mit der Strommasse verbunden. Die Komponenten um den sekundären TL431 sind auf Pin 3 des TL431 geerdet, und dann mit der Masse des Ausgangskondensators verbunden. Bei mehreren ICs, eine parallele Einpunkt-Erdungsmethode angewendet wird.
(5) Do not route high-frequency components (such as transformers and inductors) on the bottom layer, und keine Bauteile auf der Unterseite von Hochfrequenzbauteilen direkt gegenüber platzieren. Wenn es unvermeidlich ist, Abschirmung kann verwendet werden, wie Hochfrequenzbauteile auf der obersten Schicht, Steuerung Die Schaltung ist zur unteren Schicht zugewandt. Achten Sie auf Kupferabschirmung auf der Schicht, in der sich die Hochfrequenzkomponenten befinden, um zu verhindern, dass hochfrequente Rauschstrahlung den Steuerkreis auf der Unterseite stört.
(6) Pay special attention to the routing of the filter capacitor. A part of the ripple & noise will go out through the routing. Der Filtereffekt des Bildes auf der rechten Seite wird viel besser sein. The ripple & noise will be completely filtered out by the filter capacitor.
(7) The power line and the ground line are as close as possible to reduce the enclosed area, Dadurch wird die elektromagnetische Störung durch das Schneiden der externen Magnetfeldschleife reduziert, und gleichzeitig die externe elektromagnetische Strahlung der Schleife zu reduzieren. Die Verdrahtung der Strom- und Massedrähte sollte so dick und verkürzt wie möglich sein, um den Schleifenwiderstand zu reduzieren, die Ecken sollten glatt sein, und die Linienbreite sollte sich nicht plötzlich ändern.
(8) A large area of bare copper can be used for heat dissipation under components with large heat (such as TO-252 packaged MOS tubes), die Zuverlässigkeit der Komponenten verbessern kann. Der schmale Teil der Power Trace Kupferfolie kann zum Verzinnen mit blankem Kupfer verwendet werden, um den Fluss des großen Stroms sicherzustellen.

3. Safety distance and process requirements
(1) Electrical clearance: the short distance measured along the air between two adjacent conductors or a conductor and the surface of an adjacent conductive housing. Kriechabstand: Der kurze Abstand, der entlang der Isolierfläche zwischen zwei benachbarten Leitern oder einem Leiter und der Oberfläche eines benachbarten leitfähigen Gehäuses gemessen wird. Wenn das Modul Leiterplatte Der Platz ist begrenzt und der Kriechabstand reicht nicht aus, Schlitz kann verwendet werden. Wie in Abbildung 14 gezeigt, Ein Isolationsschlitz wird am Optokoppler geöffnet, um eine gute primäre und sekundäre Isolation zu erreichen. Allgemein, die Schlitzbreite beträgt 1mm. If you want to open a smaller slot (such as 0.6mm, 0.8mm), Sie benötigen in der Regel spezielle Anweisungen. Finden Sie eine Leiterplatte Hersteller mit hoher Verarbeitungsgenauigkeit. Natürlich, werden die Kosten steigen.
(2) The distance requirement from the component to the edge of the board. Die am Rand der Leiterplatte befindlichen Komponenten sind im Allgemeinen nicht weniger als 2mm vom Rand der Leiterplatte entfernt. Für miniaturisierte DC-DC Module wie 10W oder weniger, weil das Bauteilvolumen und die Bauteilhöhe relativ klein sind, und die Eingangs- und Ausgangsspannungen sind nicht hoch, Um die Miniaturisierung zu erfüllen Es ist erforderlich, mindestens einen Abstand von 0 zu verlassen.5mm oder mehr. Der Abstand zwischen der großflächigen Kupferfolie und dem Außenrahmen sollte mindestens 0 betragen.20mm oder mehr. Weil es einfach ist, die Kupferfolie beim Fräsen der Form zu fräsen, Die Kupferfolie hebt sich an und der Fluss fällt ab.
(3) If the width of the trace into the round pad or the via hole is smaller than the diameter of the round pad, Dann sollten Tränentropfen hinzugefügt werden, um die Adsorptionskraft zu verstärken, um zu verhindern, dass das Pad oder der Durchgang abfällt.
(4) When the pins of the SMD device are connected to a large area of copper foil, Wärmeisolierung sollte durchgeführt werden, sonst, durch die schnelle Wärmeableitung beim Reflow-Löten, Es ist leicht, Fehllöten oder Entlöten zu verursachen.
(5) When the Leiterplatte wird montiert, Es ist notwendig, die Durchführbarkeit des Subboardings zu prüfen, um sicherzustellen, dass der Abstand zwischen den Komponenten und der Kante der Platine ausreichend ist, und gleichzeitig, Überlegen Sie, ob die Belastung der Subplatine dazu führt, dass sich die Komponenten verzerren. Es kann angemessen geschlitzt werden, um die Belastung beim Brechen der Leiterplatte. Komponente A wird parallel zur Richtung des V-CUT Schlitzes platziert, und die Spannung beim Bruch kleiner ist als die der Komponente B; Komponente C ist weiter vom V-CUT-Schlitz entfernt als Komponente A, Die Spannung ist auch kleiner als die der Komponente A. Natürlich, Die oben genannten sind nur einige persönliche Erfahrungen im Schalten von Netzteilen LeiterplatteDesign.