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Código de diseño de PCB para la fuente de alimentación de conmutación
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Código de diseño de PCB para la fuente de alimentación de conmutación

Código de diseño de PCB para la fuente de alimentación de conmutación

2022-07-22
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Author:pcb

En El Diseño de cualquier fuente de alimentación de conmutación, Diseño físico basado en PCB Board Es un enlace. Si el método de diseño no es adecuado, Este PCB Board Posible interferencia electromagnética excesiva, Causa inestabilidad de la fuente de alimentación. Cada paso requiere atención a los siguientes puntos. analyze:

1. Desde el diagrama esquemático hasta el proceso de diseño del tablero de PCB, se establecen los parámetros de los componentes - Tabla de entrada - configuración de los parámetros de diseño - diseño manual - enrutamiento manual - verificación del diseño - revisión - salida Cam.


2. La distancia entre los cables adyacentes en la configuración del parámetro debe cumplir los requisitos de seguridad eléctrica. Para facilitar el funcionamiento y la producción, la distancia debe ser lo más amplia posible. El espaciamiento debe ser al menos adecuado para soportar la tensión. Cuando la densidad de cableado es baja, la distancia entre las líneas de señal se puede aumentar adecuadamente. La distancia entre trazas se fija en 8 mils. La distancia entre el borde del agujero interior de la almohadilla de soldadura y el borde de la placa de impresión debe ser superior a 1 mm para evitar defectos en la almohadilla de soldadura durante el procesamiento. Cuando las trazas conectadas a la almohadilla sean más delgadas, la conexión entre la almohadilla y la traza se diseñará en forma de gota de agua. La ventaja de esto es que las almohadillas no se pelan fácilmente, pero las marcas y las almohadillas no se rompen fácilmente.

PCB Board

3. La práctica de diseño de componentes ha demostrado que incluso si el diseño esquemático del circuito es correcto y Placa de circuito impreso Diseño inadecuado, Esto afectará negativamente a la fiabilidad del equipo electrónico.. Por ejemplo:, Si las dos líneas paralelas finas de la placa de circuito impreso están muy cerca, El retraso en la formación de la forma de onda de la señal, El ruido reflejado se formará al final de la línea de transmisión; Disminución del rendimiento, Por lo tanto, al diseñar una placa de circuito impreso, debe prestarse atención al uso del método correcto.. Cada fuente de alimentación de conmutación tiene cuatro circuitos de corriente:

Circuito AC del interruptor de alimentación

Circuito AC del rectificador de salida

Circuito de corriente de la fuente de señal de entrada

El circuito de entrada del Circuito de corriente de carga de salida carga carga el condensador de entrada a través de la corriente de corriente continua aproximada, y el condensador de filtro actúa principalmente como el almacenamiento de energía de banda ancha; Del mismo modo, el condensador de filtro de salida también se utiliza para almacenar energía de alta frecuencia del rectificador de salida, mientras que la energía de corriente continua se elimina del Circuito de carga de salida. Por lo tanto, los terminales de los condensadores de filtro de entrada y salida son muy importantes, y los bucles de corriente de entrada y salida sólo deben conectarse a la fuente de alimentación desde los terminales de los condensadores de filtro. Si no se puede realizar la conexión entre el circuito de entrada / salida y el circuito de conmutación / rectificador de potencia, los terminales se conectan directamente y la energía de CA se irradia al medio ambiente a través de condensadores de filtro de entrada o salida. El circuito AC del interruptor de potencia y el circuito AC del rectificador contienen corriente trapezoidal de alta amplitud. Estas corrientes tienen un alto contenido armónico, la frecuencia es mucho mayor que la frecuencia fundamental del interruptor, la amplitud máxima puede ser hasta 5 veces la amplitud de la corriente continua de entrada / salida. El tiempo de transición suele ser de aproximadamente 50 ns. Estos dos bucles son susceptibles a la interferencia electromagnética, por lo que estos bucles de CA deben ser dispuestos primero, y luego otras pistas en la fuente de alimentación deben ser dispuestas. Los tres componentes principales de cada circuito, condensadores filtrantes, interruptores o rectificadores de potencia, inductores o transformadores, serán idénticos entre sí. Coloque los elementos uno al lado del otro y localice los elementos de tal manera que la trayectoria actual entre ellos sea lo más corta posible. El método para establecer el diseño de la fuente de alimentación de conmutación es similar al diseño eléctrico. El proceso de diseño es el siguiente:

Colocación de transformadores

Diseño del Circuito de corriente de conmutación de potencia

Diseño del Circuito de corriente del rectificador de salida

Circuito de control conectado al circuito de alimentación de ca

e. Diseño del Circuito de fuente de corriente de entrada y del filtro de entrada, Al organizar todos los componentes del circuito, the following principles should be followed:

En primer lugar, considere el tamaño de la placa de PCB. Cuando el tamaño de la placa de PCB es demasiado grande, la línea de impresión será muy larga, la impedancia aumentará, la capacidad anti - ruido disminuirá y el costo aumentará. Si el tamaño es demasiado pequeño, la disipación de calor será muy pobre, las líneas adyacentes son fáciles de interferir entre sí. La forma de la placa de circuito es rectangular y la relación de aspecto es de 3: 2 o 4: 3. La distancia entre los componentes situados en el borde de la placa de circuito y el borde de la placa de circuito no suele ser inferior a 2 mm.

Al colocar el equipo, considere la soldadura posterior, no demasiado densa.

Disposición alrededor de los componentes de cada circuito funcional. Los componentes se colocarán de manera uniforme, ordenada y compacta en el tablero de PCB, reduciendo y acortando al mínimo el plomo y la conexión entre los componentes, y el condensador de desacoplamiento se colocará lo más cerca posible del VCC del dispositivo.

Para los circuitos de alta frecuencia, se tendrán en cuenta los parámetros de distribución entre los componentes. En los circuitos generales, los componentes deben estar dispuestos en paralelo en la medida de lo posible. Por lo tanto, no sólo es hermoso, sino que también es fácil de instalar y soldar, y fácil de producir en masa.

Organizar la posición de cada unidad de circuito funcional de acuerdo con el flujo del Circuito, de modo que la disposición sea conveniente para el flujo de la señal y la señal se mantenga en la misma dirección en la medida de lo posible.

El principio principal de la disposición es garantizar la velocidad de enrutamiento del cableado, prestar atención a la conexión de la línea de vuelo al mover el equipo, y poner el equipo con la relación de conexión juntos.

Reducir el área del bucle en la medida de lo posible para suprimir la interferencia de radiación de la fuente de alimentación de conmutación


4. La fuente de alimentación del interruptor de cableado contiene señales de alta frecuencia. Cualquier cable impreso en el PCB se puede utilizar como antena. La longitud y anchura de los cables impresos afectarán su impedancia e Inductancia, afectando así la respuesta de frecuencia. Incluso las trazas que pasan a través de la señal DC pueden acoplarse a las señales de radiofrecuencia de las trazas adyacentes y causar problemas en el circuito (o incluso re - irradiar la señal de interferencia). Por lo tanto, todas las rutas que lleven corriente alterna deben estar diseñadas para ser lo más cortas y anchas posible, lo que significa que todos los componentes conectados a las rutas y otras líneas de alimentación deben estar estrechamente unidos. La longitud de la trayectoria es proporcional a la Inductancia y la impedancia mostradas, mientras que la anchura es inversamente proporcional a la Inductancia y la impedancia mostradas. La longitud refleja la longitud de onda de la respuesta de la trayectoria. Cuanto más larga es la longitud, menor es la frecuencia con la que la trayectoria puede transmitir y recibir ondas electromagnéticas, y más energía RF puede ser irradiada. De acuerdo con la corriente de la placa de circuito impreso, trate de aumentar la anchura de la línea de alimentación para reducir la resistencia del bucle. Al mismo tiempo, la dirección de la línea de alimentación y la línea de tierra es la misma que la dirección de la corriente, lo que ayudará a mejorar la capacidad anti - ruido. La puesta a tierra es la rama inferior de los cuatro circuitos de corriente de la fuente de alimentación de conmutación. Desempeña un papel importante como punto de referencia común del circuito y es un método importante para controlar la interferencia. Por lo tanto, la colocación del cable de tierra debe ser cuidadosamente considerada en el diseño. La mezcla de varios tipos de puesta a tierra resultará en un funcionamiento inestable de la fuente de alimentación. El diseño del cable de tierra debe prestar atención a los siguientes puntos.

4.1 La selección correcta de la puesta a tierra de un solo punto suele ser que los terminales comunes de los condensadores filtrantes sean puntos de conexión acoplados a la puesta a tierra AC de alta corriente en otros puntos de puesta a tierra. En este nivel de puesta a tierra, la consideración principal es el cambio de la corriente de retorno de cada parte del Circuito al suelo, la Impedancia de la línea de flujo real causará el cambio del potencial de puesta a tierra de cada parte del circuito e introducirá la interferencia. En esta fuente de alimentación de conmutación, el cableado y la Inductancia entre los equipos tienen poca influencia, mientras que la corriente circulante formada por el circuito de puesta a tierra tiene una gran influencia en la interferencia. El cable de tierra del Circuito de corriente del interruptor de alimentación (el cable de tierra de muchos equipos en la fuente de alimentación está conectado a tierra) está conectado al pin de puesta a tierra, y el cable de tierra de muchos equipos en el circuito de corriente del rectificador de salida también está conectado al pin de puesta a Tierra del condensador de filtro correspondiente, lo que hace que el trabajo de la fuente de alimentación sea más estable y no fácil de auto - excitación. Cuando no se puede realizar un solo punto, la puesta a tierra común conecta dos diodos o una pequeña resistencia en esta posición. De hecho, se puede conectar a una lámina de cobre relativamente concentrada.


4.2 engrosamiento del cable de tierra en la medida de lo posible. Si el cable de tierra es muy delgado, el potencial de puesta a tierra cambiará con el cambio de la corriente, lo que conduce a la inestabilidad del nivel de la señal de tiempo y a la disminución del rendimiento anti - ruido. Por lo tanto, es necesario asegurarse de que cada terminal de puesta a tierra de alta corriente utiliza cables impresos cortos y anchos en la medida de lo posible, y tratar de ampliar el ancho de los cables de alimentación y tierra. El cable de tierra es más ancho que el cable de alimentación. Su relación es tierra > línea de alimentación > línea de señal. Si es posible, la anchura del cable de tierra debe ser superior a 3 mm, y también se puede utilizar una gran área de cobre como cable de tierra, donde no se utiliza en la placa de circuito impreso como cable de tierra conectado al suelo. Al realizar el enrutamiento global, también debe seguir los siguientes principios.

Dirección del cableado: desde la superficie de soldadura, la disposición de los componentes debe coincidir con el diagrama esquemático en la medida de lo posible, y la dirección del cableado debe coincidir con la dirección del cableado del diagrama esquemático. Debido a que en el proceso de producción a menudo se detectan varios parámetros en la superficie de soldadura, es conveniente para la inspección, depuración y mantenimiento en la producción (Nota: se refiere a la condición previa para satisfacer el rendimiento del Circuito, la instalación de toda la máquina y la disposición del panel).

Al diseñar el diagrama de cableado, el cableado debe girar lo menos posible, el ancho de línea en el arco de impresión no debe cambiar repentinamente, el ángulo del cable debe ser - 90 grados, la línea debe ser simple y clara.

No se permiten circuitos cruzados en circuitos impresos. Para las líneas que pueden cruzarse, usted puede utilizar "perforación" y "bobinado" para resolver el problema. Es decir, permitir que un cable "perforar" a través de la brecha bajo otras resistencias, condensadores y pines de triodo, o "enrollar" desde un extremo del cable que podría cruzarse. En circunstancias especiales, el circuito es muy complejo y puede simplificar el diseño. Use Saltadores para resolver problemas de circuitos cruzados. Dado que se trata de un solo panel, los elementos en línea se encuentran en la parte superior y los dispositivos de montaje de superficie en la parte inferior, los dispositivos en línea pueden superponerse a los dispositivos de montaje de superficie durante la disposición, pero debe evitarse la superposición de almohadillas.

4.3 En la fuente de alimentación de conmutación local, la puesta a tierra de entrada y la puesta a tierra de salida son DC - DC de baja tensión. Si la tensión de salida se alimenta al lado primario del transformador, los circuitos de ambos lados deben tener una puesta a tierra de referencia común, por lo que el cobre se une para formar una puesta a tierra común después de que se aplica a los cables de tierra de ambos lados, respectivamente.


5. Después de comprobar el diseño del cableado, compruebe cuidadosamente si el diseño del cableado se ajusta a las normas establecidas por el diseñador, y asegúrese de que las normas establecidas se ajustan a los requisitos del proceso de producción de PCB. Si la distancia entre el disco, la línea, el agujero de reapertura, la almohadilla de componentes y el agujero de reapertura, el agujero de reapertura y el agujero de reapertura es razonable y si se cumplen los requisitos de producción. Si el ancho del cable de alimentación y del cable de tierra es adecuado, si hay algún lugar en el PCB que pueda ampliar el cable de tierra. Nota: algunos errores pueden ser ignorados. Por ejemplo, algunos de los perfiles parciales de los conectores se colocan fuera del marco de la placa de circuito y se producen errores al comprobar el espaciamiento; Además, el cobre debe volver a recubrir cada vez que se modifiquen las marcas y los orificios. De acuerdo con la "lista de PCB", el contenido incluye las reglas de diseño, la definición de la capa, el ancho de línea, el espaciamiento, la almohadilla y la configuración a través del agujero. También es necesario examinar la racionalidad del diseño del equipo, la fuente de alimentación, el cableado de la red de puesta a tierra y el reloj de alta velocidad. Enrutamiento y blindaje de la red, colocación y conexión de condensadores de desacoplamiento, Etc..


6. Descripción de la salida de diseño del archivo de dibujo de iluminación de salida:

La capa de salida incluye la capa de cableado (capa inferior), la capa de pantalla (incluida la capa superior de la pantalla de alambre, la capa inferior de la pantalla de alambre), la capa de resistencia a la soldadura (capa inferior de la pantalla de alambre), la capa de perforación (capa inferior de La pantalla de alambre), además, el archivo de perforación (perforación NC) también necesita ser generado.

2) When setting the Layer of the silkscreen layer, No seleccione el tipo de parte, select the top layer (bottom layer) and Outline, Serigrafía. Cuando se establecen las capas de cada capa, Seleccionar el contorno de la placa de circuito, Cuando se establece la capa de serigrafía, No seleccione el tipo de parte, Seleccionar esquema, Texto, Line of the top layer (bottom layer), Capa de malla. d. Cuando se genera un archivo de perforación, Usar la configuración predeterminada de la fuente de alimentación PCB Board No hagas ningún cambio..