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Progettazione PCB
Specificazione di progettazione per il circuito stampato dell'alimentazione elettrica di commutazione
Progettazione PCB
Specificazione di progettazione per il circuito stampato dell'alimentazione elettrica di commutazione

Specificazione di progettazione per il circuito stampato dell'alimentazione elettrica di commutazione

2022-01-27
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Author:pcb

1. Design flow from schematic diagram to PCB

Stabilire i parametri dei componenti - > elenco dei principi di ingresso - > impostazione dei parametri di progettazione - > layout manuale - > cablaggio manuale - > verifica progettazione - > ricontrollo - > uscita cam.


(2). impostazione del parametro: la distanza tra i conduttori adiacenti deve soddisfare i requisiti di sicurezza elettrica e la distanza dovrebbe essere il più ampia possibile per facilitare il funzionamento e la produzione. La distanza minima deve essere almeno adatta alla tensione di resistenza. Quando la densità di cablaggio è bassa, la distanza delle linee di segnale può essere aumentata in modo appropriato per soddisfare l'alta tensione Le linee di segnale con grande differenza di livello basso devono essere il più breve possibile e la distanza deve essere aumentata. Generalmente, la spaziatura di routing deve essere impostata come 8mil. La distanza dal bordo del foro interno del pad al bordo della scheda stampata dovrebbe essere maggiore di 1mm, il che può evitare il difetto del pad durante l'elaborazione. Quando il cablaggio collegato con il pad è sottile, il collegamento tra il pad e il cablaggio dovrebbe essere progettato in una forma di goccia d'acqua. Questo ha il vantaggio che il pad non è facile da sbucciare, ma il cablaggio e il pad non sono facili da scollegare.


3. The practice of component layout has proved that even if the circuit schematic design is correct and the printed circuit board design is improper, avrà un impatto negativo sull'affidabilità delle apparecchiature elettroniche. Per esempio, se due sottili linee parallele della scheda stampata sono vicine tra loro, the delay of the signal waveform will be formed and the reflected noise will be formed at the terminal of the transmission line; Due to power supply The interference caused by the thoughtless consideration of the ground wire will degrade the performance of the product. Pertanto, when designing the printed circuit board, dovremmo prestare attenzione al metodo corretto.

alimentazione di commutazione

Each switching power supply has four current circuits:

(1). Circuito AC dell'interruttore di alimentazione

(2).Output rectifier AC circuit

(3). Loop corrente sorgente del segnale in ingresso

(4).Output load current circuit

Il circuito di ingresso carica il condensatore di ingresso attraverso una corrente CC approssimativa e il condensatore filtro svolge principalmente un ruolo di stoccaggio di energia a banda larga; Allo stesso modo, il condensatore del filtro di uscita viene utilizzato anche per memorizzare l'energia ad alta frequenza dal raddrizzatore di uscita ed eliminare l'energia CC del circuito di carico di uscita. Pertanto, i terminali dei condensatori del filtro di ingresso e di uscita sono molto importanti. I circuiti di corrente di ingresso e di uscita dovrebbero essere collegati all'alimentazione solo dai terminali dei condensatori filtranti rispettivamente; Se il collegamento tra il circuito di ingresso / uscita e il circuito di commutazione / raddrizzatore di alimentazione non può essere collegato direttamente con il terminale del condensatore, l'energia CA sarà irradiata nell'ambiente dal condensatore filtro di ingresso o uscita. Il circuito AC dell'interruttore di alimentazione e il circuito AC del raddrizzatore contengono correnti trapezoidali ad alta ampiezza. Le componenti armoniche in queste correnti sono molto alte e la loro frequenza è molto superiore alla frequenza fondamentale dell'interruttore. L'ampiezza di picco può essere alta fino a 5 volte l'ampiezza della corrente continua in ingresso / uscita DC e il tempo di transizione è solitamente di circa 50ns. Questi due circuiti sono più soggetti a interferenze elettromagnetiche, quindi questi circuiti CA devono essere posti prima di altri cavi stampati nell'alimentazione elettrica. I condensatori filtranti dei tre componenti principali di ciascun circuito Interruttore di alimentazione o raddrizzatore Gli induttori o trasformatori devono essere posizionati uno accanto all'altro e la posizione degli elementi deve essere regolata per rendere il percorso di corrente tra di loro il più breve possibile.

Il modo migliore per stabilire il layout dell'alimentazione elettrica di commutazione è simile alla sua progettazione elettrica. Il miglior processo di progettazione è il seguente:

*Place transformer

* Circuito di corrente di commutazione di progettazione dell'alimentazione elettrica

*Design output rectifier current loop

* Circuito di controllo collegato al circuito di alimentazione CA

*Design the input current source circuit and input filter


Nella progettazione del circuito di carico in uscita e del filtro in uscita, la disposizione di tutti i componenti del circuito secondo l'unità funzionale del circuito deve rispettare i seguenti principi:

1) First, considerare le dimensioni del PCB. When the size of PCB circuit board is too large, la linea stampata è lunga, l'impedenza aumenta, the anti noise ability decreases, e il costo aumenta; Se è troppo piccolo, the heat dissipation is poor, e le linee adiacenti sono facili da essere disturbate. The best shape of the circuit board is rectangular, con un rapporto di aspetto di 3:2 o 4:3. The components located at the edge of the circuit board are generally not less than 2mm away from the edge of the circuit board.

2) Quando si posizionano i dispositivi, considerare la saldatura futura e non essere troppo denso

3) Take the core components of each functional circuit as the center and layout around it. Components shall be uniform Tidy It shall be compactly arranged on the PCB circuit board to minimize and shorten the leads and connections between components, e la capacità di disaccoppiamento deve essere vicina, per quanto possibile, al VCC del componente

4) Per il circuito che funziona ad alta frequenza, i parametri di distribuzione tra i componenti dovrebbero essere considerati. Per i circuiti generali, i componenti devono essere disposti in parallelo per quanto possibile. In questo modo, non è solo bello, ma anche facile da assemblare e saldare e facile da produrre in serie.

5) Arrange the position of each functional circuit unit according to the circuit flow, rendere il layout conveniente per il flusso del segnale, and keep the signal in the same direction as far as possible.

6) Il principio primario del layout è quello di garantire la velocità di routing del cablaggio. Prestare attenzione alla connessione dei fili volanti quando si muovono i dispositivi e mettere insieme i dispositivi con relazione di connessione.

7) Reduce the loop area as much as possible to suppress the radiation interference of switching power supply

alimentazione di commutazione

4. The wiring switching power supply contains high-frequency signals. Qualsiasi linea stampata sul PCB può fungere da antenna. The length and width of the printed line will affect its impedance and inductive reactance, influenzando così la risposta in frequenza. Even printed lines passing through DC signals will be coupled to RF signals from adjacent printed lines and cause circuit problems (or even radiate interference signals again). Pertanto, all printed lines passing through AC current should be designed as short and wide as possible, il che significa che tutti i componenti collegati alle linee stampate e ad altre linee elettriche devono essere posizionati uno vicino all'altro. The length of the printed line is directly proportional to its inductance and impedance, mentre la larghezza è inversamente proporzionale alla sua induttanza e impedenza. The length reflects the wavelength of the printed line response. Più lunga è la lunghezza, the lower the frequency that the printed line can send and receive electromagnetic waves, e può irradiare più energia RF. According to the current of the printed circuit board, cercare di aumentare la larghezza della linea elettrica e ridurre la resistenza del ciclo. Allo stesso tempo Spegnere il cavo di alimentazione La direzione del cavo di massa è coerente con la direzione della corrente, which helps to enhance the anti noise ability. La messa a terra è il ramo inferiore dei quattro circuiti di corrente dell'alimentazione elettrica di commutazione. As the common reference point of the circuit, svolge un ruolo molto importante. It is an important method to control interference. Pertanto, the placement of grounding wires should be carefully considered in the layout. La miscelazione di vari fili di messa a terra causerà instabilità dell'alimentazione elettrica.


5. Prestare attenzione ai seguenti punti nella progettazione del filo di terra

1).Seleziona correttamente la messa a terra di un singolo punto. Generally, l'estremità comune del condensatore del filtro dovrebbe essere l'unico punto di connessione di altri punti di messa a terra accoppiati alla terra AC con grande corrente. The grounding point of the same level circuit should be as close as possible, e il condensatore del filtro di potenza del circuito di livello di corrente dovrebbe anche essere collegato al punto di messa a terra di questo livello, mainly considering that the current flowing back to the ground of each part of the circuit is variable, Perché l'impedenza della linea che effettivamente scorre attraverso porterà al cambiamento del potenziale di terra di ogni parte del circuito e introdurrà interferenze. In this switching power supply, Il suo cablaggio e l'induttanza tra i dispositivi hanno poca influenza, while the circulating current formed by the grounding circuit has a great influence on the interference, così un punto di messa a terra è adottato, Power switch current circuit (the ground wires of several devices in the are connected to the grounding pin, E i fili di terra di diversi dispositivi del circuito di corrente del raddrizzatore di uscita sono anche collegati al perno di messa a terra del condensatore filtro corrispondente, so that the power supply works more stably and is not easy to self excite. Quando un singolo punto non può essere raggiunto, connect two diodes or a small resistance at the common ground, che può essere collegato ad un pezzo relativamente concentrato di foglio di rame.

2). Spessare il filo di messa a terra il più possibile. Se il cavo di messa a terra è molto sottile, il potenziale di messa a terra cambierà con il cambiamento della corrente, con conseguente livello instabile del segnale di temporizzazione e deterioramento delle prestazioni anti rumore delle apparecchiature elettroniche. Pertanto, è necessario assicurarsi che il terminale di messa a terra di ogni alta corrente adotti il filo stampato il più corto e largo possibile e ampli il più possibile la fonte di alimentazione La larghezza del filo di terra è migliore di quella dell'alimentazione elettrica. La loro relazione è: filo di terra > filo di alimentazione > filo di segnale. Se possibile, la larghezza del filo di terra dovrebbe essere maggiore di 3mm. Lo strato di rame di grande area può anche essere utilizzato come filo di terra. Tutti i luoghi inutilizzati sulla scheda stampata sono collegati con la terra come filo di terra.


6. When conducting global wiring, i seguenti principi devono essere rispettati

1).Direzione del cablaggio: dalla superficie di saldatura, la direzione di disposizione dei componenti deve essere coerente per quanto possibile con lo schema schematico e la direzione del cablaggio deve essere coerente con la direzione del cablaggio del diagramma del circuito. Poiché i vari parametri sono solitamente richiesti per essere testati sulla superficie di saldatura nel processo di produzione, questo è conveniente per l'ispezione in produzione, messa in servizio e manutenzione (Nota: sulla premessa di soddisfare i requisiti delle prestazioni del circuito, dell'intera installazione della macchina e del layout del pannello).

2). Quando si progetta il diagramma di cablaggio, the routing shall be as few turns as possible, la larghezza della linea sull'arco stampato non deve essere brusca, and the wire corner shall be ¥ 90 degrees, in modo da rendere la linea semplice e chiara.

3).Nessun circuito incrociato è consentito nel circuito stampato. Per linee che possono attraversare, utilizzare "trapano" "Intorno" due soluzioni. Cioè, lasciare un piombo da un'altra capacità di resistenza. Lo spazio ai piedi del triodo è "forato" o "ferito" da un'estremità di un piombo che può attraversare. In circostanze particolari, il circuito è molto complesso. Al fine di semplificare la progettazione, il ponte del cavo è anche consentito per risolvere il problema del circuito trasversale. Poiché il singolo pannello è adottato, il componente in linea si trova sulla superficie superiore e il dispositivo di montaggio superficiale si trova sulla superficie inferiore, il componente in linea può sovrapporsi al dispositivo di montaggio superficiale durante il layout, ma la sovrapposizione del pad dovrebbe essere evitata.

4). L'alimentazione elettrica di commutazione è una bassa tensione DC-DC. In order to feed back the output voltage to the primary of the transformer, i circuiti su entrambi i lati dovrebbero avere un terreno di riferimento comune. Therefore, dopo aver posato rame sui fili di terra su entrambi i lati, they should be connected together to form a common ground


7. Ispezione PCB

Dopo che il design del cablaggio è completato layout PCB, it is necessary to carefully check whether the wiring design meets the rules formulated by the designer, e confermare anche se le regole formulate soddisfano i requisiti del processo di produzione del cartone stampato. Generally, Controllare i fili e i fili Cuscinetti del cavo e dei componenti Linea e foro passante Pad dell'elemento e foro passante Se la distanza tra i fori passanti è ragionevole e soddisfa i requisiti di produzione. Whether the width of the power line and ground wire is appropriate, and whether there is any place in the circuit board where the ground wire can be widened. Note: some errors can be ignored. For example, a part of the outline of some connectors is placed outside the board frame, e si verifica un errore durante il controllo della spaziatura; Inoltre, copper cladding shall be carried out again every time the wiring and vias are modified.


8. ricontrollare secondo la "Lista di controllo della scheda PCB", comprese le regole di progettazione e le definizioni dei livelli Larghezza della linea Pad Spaziale Per via impostazione, dovremmo anche concentrarci sul ricontrollare la razionalità del layout del dispositivo e dell'alimentazione elettrica Il routing della rete di filo di terra, l'instradamento e la schermatura della rete di clock ad alta velocità, il posizionamento e la connessione dei condensatori di disaccoppiamento, ecc.


9. Precautions for designing and outputting photo files:

1). Lo strato che deve essere emesso è lo strato di cablaggio (strato inferiore) Strato di stampa serigrafica (compresa la stampa serigrafica superiore e la stampa serigrafica inferiore) Strato di resistenza alla saldatura (strato inferiore) Strato di perforazione (strato inferiore) e anche generare file di perforazione (trapano NC)

2).When setting the layer of the silk screen layer, non selezionare il tipo di parte, select the top layer (bottom layer) and the outline of the silk screen layer Text.Linec.Quando si imposta il livello di ogni livello, select the board outline. Quando si imposta lo strato di serigrafia, do not select part type, and select the outline of top layer (bottom layer) and silk screen layer Text.Line‚ d. Quando si generano file di perforazione, use the default settings of powerpcb board without making any changes.