PCB技術 - スイッチング電源回路基板PCB設計ポイント

1. Wiring principle
1. 小さな信号トレースは、可能な限り、高電流トレースから遠ざかるべきである, と2つの並列トレースに近い必要はありません. それが平行であるのを避けられないならば, 小さい信号トレースの干渉を避けるために十分な距離を保つべきである.
小さな信号トレースは、可能な限り大きな電流トレースから遠く離れていなければならない, and the two should not be close to parallel traces

2. キー小信号配線, 電流サンプリング信号線及び光カプラフィードバック信号線のような, etc., ループで囲まれた領域を最小化する.
重要な小さな信号跡, 電流サンプリング信号線及び光カプラフィードバック信号線のような, etc., ループで囲まれた領域を最小化する.

3. There should be no excessively long parallel lines between adjacent ones (of course, parallel routing of the same current loop is possible), また、上下の層をできるだけ垂直に横切る, and the routing should not be suddenly cornered (ie: ≤90°), 直角と鋭角は、中で電気パフォーマンスに影響を及ぼします 高周波回路.
There should be no excessively long parallel lines between adjacent ones (of course, parallel routing of the same current loop is possible), そして、上下の配線は、できるだけ垂直に垂直に交差するべきである. The wiring should not be cornered suddenly (ie: ≤90°), 直角の, Acute angles will affect electrical performance in high-frequency circuits

4. 電力ループと制御ループの分離に注意を払う, シングルポイント接地方式, 図9および図10に示すように.
一次PWM制御ICの周りの構成要素は、IC 1の接地ピンに接地されている, そうすると、グランドピンから大容量の接地ワイヤまでリードする, そして、電源グランドに接続. 二次TL 431の周囲の構成要素は、TL 431のピン3に接地されている, そうすると、出力コンデンサのグランドに接続した. 多重ICの場合, 並列シングルポイント接地方式を採用.
電力回路及び制御回路は分離しなければならない, シングルポイント接地方式を採用すべきである.

電力回路及び制御回路は分離しなければならない, シングルポイント接地方式を採用すべきである.

5. Do not place wires on the first layer of high-frequency components (such as transformers and inductors). また、直接反対側の高周波成分の底面にコンポーネントを配置しないことも最適です. それが避けられないならば, シールドは使用できる. レイヤー, 制御回路は底部に面している, 高周波成分が遮蔽のために銅で被覆されている第1層に注意を払う, 図11に示すように, 高周波ノイズ放射が底部の制御回路と干渉するのを防ぐために.
High-frequency components (such as transformers, inductors) should not be routed on the first layer underneath. また、直接反対側の高周波成分の底面にコンポーネントを配置しないことも最適です. それが避けられないならば, シールドは使用できる.

6. フィルタキャパシタのルーティングに特別な注意を払う, 図12に示すように. 左側に, a part of the ripple & noise will be routed out, そして、フィルタリング効果は、右側にはるかに良くなります. The ripple & noise are completely filtered out by the filter capacitor.
フィルタキャパシタのルーティングに特別な注意を払う, 図12に示すように. Some of the ripple & noise in the left picture will be routed out, そして、フィルタリング効果は、右側にはるかに良くなります. The ripple & noise are completely filtered out by the filter capacitor.

7. 電力線および接地線は、閉鎖された領域を減らすためにできるだけ近い, これにより、外部磁界ループの切断に起因する電磁干渉を低減する, 同時にループの外部電磁放射を低減する. 電力線及び接地線の配線は、ループ抵抗を低減するために、できるだけ厚く、短くする必要がある, コーナーは滑らかでなければならない, そして、線幅は突然変化しない, 図13に示すように.
電源コードと接地線の配線は、ループ抵抗を低減するために、できるだけ厚く、短くする必要がある, コーナーは滑らかでなければならない, そして、線幅は突然変化しない.

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), コンポーネントの信頼性を向上させる. パワートレース銅箔の狭い部分は、大きな電流の流れを確実にするために、裸の銅でピン止めするために使用することができる.

3. Safety distance and process requirements

1. 電気クリアランス：隣接する2つの導体または導体と隣接する導電性ケーシングの表面との間の空気に沿って測定される最短距離. 沿道距離：隣接する導電性ハウジングの2つの隣接する導体または導体と表面の間の絶縁表面に沿って測定される最短距離. モジュールならば PCB 宇宙は限られていて、気味悪い距離は十分ではない, スロッティングを使用できます. 図14に示すように, アイソレーション・スロットは、良好な一次および二次絶縁をなしとげるためにオプトカプラで切開される. 一般に, 最小スロット幅は1 mm. If you want to open a smaller slot (such as 0.6 mm, 0.8mm), 一般的に特殊な指示が必要です. を見つける PCB 製造精度の高いメーカー. もちろん, 費用が増える.
If the PCB モジュールのスペースが制限され、不気味な距離は十分ではありません, slotting can be used

The relationship between general power module voltage and minimum creepage distance can refer to the following table:
The relationship between general power module voltage and minimum creepage distance

2. 部品からボードの縁までの距離条件. 回路基板の縁部に配置された構成要素は、一般に、回路基板12の縁部から2 mm離れている. 10 W以下の小型DC - DCモジュール用, コンポーネントの小さいサイズと高さのため, そして、低入力および出力電圧, 小型化を達成するためには、少なくとも0の距離を残す必要がある.五ミリメートル以上. 大面積銅箔と外枠の間の距離は少なくとも0でなければならない.二十メートル以上. 形状をフライス加工する際に銅箔を製造するのが簡単であるので, 銅箔が持ち上げ、フラックスが落ちる.

3. 丸いパッドまたはバイアホールへのトレースの幅が丸いパッドの直径より小さいならば, そして、パッドまたはビアが落ちるのを防ぐために、吸着力を強化するために、ティアドロップを加えなければなりません.
丸いパッドまたはビアへのトレースの幅が丸いパッドの直径より小さいならば, then teardrops should be added to strengthen the adsorption force to prevent the pad or via from falling off

4. SMDデバイスのピンが銅箔の広い領域に接続されるとき, 断熱は必要である, otherwise, リフローはんだ付け中の高速熱放散による, 偽のはんだ付けや荒廃を起こすのは簡単です.
SMDデバイスのピンが銅箔の広い領域に接続されるとき, 断熱は必要である. Otherwise, リフローはんだ付け中の高速熱放散による, it is easy to cause false soldering or desoldering

5. 時 PCB 組み立て, サブボードの実現可能性を検討する必要がある, 部品とボードの縁との距離が十分であることを保証する, それと同時に, サブボードのストレスがコンポーネントをワープする原因になるかどうかを考慮する. 図17に示すように, 破壊するとき、それはストレスを減らすために適切に傾斜することができます PCB. コンポーネントAはVカットスロットの方向と平行に配置される, また、破壊中の応力は、成分Bのそれよりも小さいコンポーネントCは、コンポーネントAのカットスロットよりもVから遠い, 破壊時の応力も成分Aの応力よりも小さい.
破壊するとき、それはストレスを減らすために適切に傾斜することができます PCB. コンポーネントAはVカットスロットの方向と平行に配置される, また、破壊中の応力は、成分Bのそれよりも小さいコンポーネントCは、コンポーネントAよりもVカットスロットから遠い, and the stress during breaking Also smaller than component A

Of course, 上記はスイッチング電源の個人的経験である PCB デザイン, そして、多くの詳細や知識の他の側面に注意を払う必要があります. 最後に, 話をしたい PCB設計. 原則の要件と経験の知識に加えて, 最も重要な点は注意して慎重にすることです, チェック・チェック・アゲイン.