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PCB部落格 - 開關電源印製板設計和PCB板佈局

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開關電源印製板設計和PCB板佈局

2022-01-06
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Author:pcb

1 PCB電路板佈局:脈衝電壓連接應盡可能短, 其中輸入開關管連接至變壓器, 輸出變壓器連接至整流管. 脈衝電流回路盡可能小, 由於輸入濾波電容器對變壓器至開關管為正極,而回路電容器為負極. 變壓器輸出端子的輸出部分到整流管到輸出電感到輸出電容器返回到變壓器電路X電容器應盡可能靠近開關電源的輸入端子, 輸入線應避免與其他電路並聯, 應避免. Y電容器應放置在底盤接地端子或FG連接端. 公共接觸感應和變壓器之間保持一定距離,以避免磁耦合. 如果不容易處理, 可以在共模電感器和變壓器之間添加遮罩. 以上各項對開關電源的EMC效能影響較大. 通常地, 可以使用兩個輸出電容器, 一個靠近整流管,另一個靠近輸出端子, 這會影響電源的輸出紋波指數. 兩個小容量電容器的並聯效果應優於使用一個大容量電容器. 加熱裝置必須與電解電容器保持一定距離,以延長整個機器的壽命. 電解電容器是開關電源壽命的關鍵, 例如變壓器, 功率管, 和大功率電阻器. 與電解保持一定距離, 並在電解之間留出散熱空間, 如果條件允許,可以將其放置在進氣口中. 應注意控制部分:高阻抗弱訊號電路的連接應盡可能短, 例如採樣迴響回路. 在處理過程中, 儘量避免干擾. 電流採樣訊號電路, 尤其是電流控制電路, 不容易處理. 事故.

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2. 印製板開關電源的設計與實現 PCB板 佈局

2.1 Switching power supply printed board wiring principle
Line spacing: With the continuous improvement and improvement of the printed circuit board manufacturing process, 行距等於甚至小於0沒有問題.一般加工廠1毫米, 可以完全滿足大多數應用. 考慮到開關電源中使用的組件和生產過程, 通常雙面板行距設定為0.3毫米, 單面線路板行距設定為0.5毫米, pad和pad, pad和via或via和via, 間距設定為0.5毫米,以避免焊接過程中出現“橋接”. 以這種管道, 大多數板材廠可以輕鬆滿足生產要求, 並且可以將產率控制得很高, 並且還可以實現合理的佈線密度,並具有更經濟的成本. 線路間距僅適用於電壓低於63V的訊號控制電路和低壓電路. 當線間電壓大於該值時, 線路間距一般可根據500V的經驗值選擇/1mm. 鑒於一些相關標準對行距有明確規定, 必須嚴格按照標準執行, 例如交流輸入端和保險絲端之間的連接. 一些電源具有高容量要求, 例如模組化電源. 通常地, 變壓器輸入側導線之間的距離為1mm,實踐證明是可行的. For power products with AC input and (isolated) DC output, 更嚴格的規定是安全距離必須大於或等於6mm. 當然, 這取決於相關標準和實施方法. 通常地, 安全距離可以通過迴響光耦兩側的距離來參攷, 原理大於或等於這個距離. 還可以在光耦下方的印製板上製作槽,以新增爬電距離,以滿足絕緣要求. 通常地, 交流輸入側輸入側接線或板上部件與非絕緣外殼和散熱器之間的距離應大於5毫米, 輸出側的接線或部件與外殼或散熱器之間的距離應大於2毫米, 或嚴格遵守安全規定.

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Common methods:
Method 1. 上述電路板開槽方法適用於間距不够的某些場合. 順便說一句, 這種方法也常用於保護放電間隙, 這在電視顯像管的尾板和電源的交流輸入中很常見. . 該方法已廣泛應用於模組化電源中, 在灌封條件下可以獲得良好的結果.
方法二, 襯墊絕緣紙, 可以使用絕緣材料,如藍殼紙, 聚酯薄膜, 聚四氟乙烯取向膜, 等. 通常地, 綠殼紙或聚酯薄膜用於一般電源,以墊在電路板和金屬外殼之間. 這種資料具有較高的機械強度,並具有一定的防潮能力. 聚四氟乙烯取向膜由於其耐高溫性而廣泛應用於模組電源中. 也可以在部件和周圍導體之間放置絕緣膜,以提高絕緣電阻. 注:某些設備的絕緣層不能用作絕緣介質,以减少安全距離, 例如電解電容器的外殼. 在高溫條件下, 外層皮膚可能會熱收縮. 在大型電解防爆罐的前端留一個空間,以確保電解電容器在特殊情况下能够不受壓力阻礙.

2.2 Precautions for PCB copper wire routing
Trace current density: Now most electronic circuits are made of insulating board bound copper. 常用電路板的銅皮厚度為35mm, 電流密度值可根據1A取/mm接線的經驗值. 對於具體計算, 請參攷教科書. 為了確保接線的機械強度, 線寬應大於或等於0.3毫米 (other non-power circuit boards may have a smaller line width). 銅皮厚度為70mm, 電路板也常用於開關電源, 囙此電流密度可以更高. 添加, 常用的電路板設計工具軟體通常有設計規範項, 例如線寬, 行間距, 可以設定幹板通孔尺寸和其他參數. 設計電路板時, 設計軟體可以根據規範自動執行, 這樣可以節省很多時間, 减少部分工作量, 並降低錯誤率. 通常地, 雙面板可用於具有高可靠性要求或高佈線密度的電路. 其特點是成本適中,可靠性高, 可以滿足大多數應用. 模組電源行列中的一些產品也使用多層板, 主要便於集成變壓器電感等功率器件, 優化佈線和功率管散熱. 它具有工藝性好、一致性好、變壓器散熱性好的優點, 但其缺點是成本高,靈活性差, 只適合工業化大規模生產. 單面板, 市場上流通的通用開關電源幾乎都使用單面電路板, 具有成本低的優勢, 設計和生產工藝中的一些措施也可以保證其效能. 今天, 我將談談單面印刷電路板設計的一些經驗. 因為單面板具有成本低、易於製造的特點, 它廣泛應用於開關電源電路中. 因為它只有一面銅結, 需要設備的電力連接和機械固定. 依靠那層銅, 處理時一定要小心. 為了確保良好的焊接機械結構效能, 單面板墊應稍大一些,以確保銅皮和基板之間有良好的結合力, 當受到振動時,銅皮不會剝落或斷裂. 通常地, 焊接環的寬度應大於0.3mm. 墊孔的直徑應略大於裝置銷的直徑, 但它不應該太大. 確保引脚和焊盤之間的焊接連接距離短, 盤孔的大小不妨礙正常檢查., 墊孔直徑通常比銷直徑大0.1-0.2mm. 多銷裝置也可以更大,以確保順利檢查. 電力連接應盡可能寬, 原則上, 寬度應大於襯墊直徑. 在特殊情况下, 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. 原則上, 線寬應大於0.5mm. 單個面板上的組件應靠近電路板. 對於需要架空散熱的設備, 應在設備和電路板之間的引脚上添加套管,以支撐設備並新增絕緣. 有必要儘量減少或避免對焊盤和引脚之間連接的外部影響. 的影響, 提高焊接的牢固性. 電路板上的重型部件可以新增支撐連接點,增强與電路板的連接强度, 例如變壓器和功率設備散熱器. 單面焊接表面引脚可以保持更長的時間,而不影響與外殼的距離. 優點是可以提高焊接部分的强度, 可以立即發現焊接區域和虛擬焊接現象. 當大頭針很長並切到腿時, 焊接部分受力較小. 在臺灣和日本, 通常使用將器件引脚與焊接表面上的電路板成45度角彎曲,然後進行焊接的過程, 原理同上. 今天, 我將談談雙面板設計中的一些問題. 在某些要求更高或軌跡密度更高的應用中, 使用雙面印製板, 其效能和各項名額均遠優於單面板. 雙面板墊具有更高的强度,因為孔已金屬化, 焊接環可以比單面板小, 並且墊孔的孔徑可以略大於銷直徑, 因為在焊接過程中,焊料溶液可以通過焊料孔滲透到頂層. 新增焊接可靠性的焊盤. 但也有一個缺點. 如果孔太大, 在波峰焊接過程中,設備的一部分可能會在噴射錫的影響下漂浮起來, 導致一些缺陷.

2.3用於處理高電流痕迹, 可以根據上一個帖子處理線寬. 如果寬度不够, 通常可以通過鍍錫痕迹來新增厚度來解决. 有很多方法.
1. 將軌跡設定為pad内容, 囙此,在電路板製造過程中,痕迹不會被阻焊劑覆蓋, 並在熱風整平過程中鍍錫.
2. 在接線上放置一個襯墊, 將焊盤設定為需要佈線的形狀, 並注意將墊孔設定為零.
3. 將導線放在阻焊板上. 這種方法很靈活, 但並不是所有的電路板製造商都會理解你的意圖, 你需要用文字來解釋. 在放置導線的焊接掩模上不使用阻焊劑.
電路鍍錫的幾種方法如下. 應該注意的是,如果寬痕迹都鍍錫, 焊接後會粘結大量焊料, 而且分佈會很不均勻, 這會影響外觀. 通常地, 鍍錫寬度為1~1的細長條.5mm, 長度可根據電路確定. 鍍錫部分由0分隔.5~1mm. 雙面電路板為 佈局 和接線, 使接線更趨於合理. 關於接地, 電源接地和訊號接地必須分開. 兩個接地可以在濾波電容器處合併,以避免大脈衝電流通過訊號接地連接引起的意外不穩定因素. 訊號控制回路應盡可能接地. 有一個訣竅, 嘗試在同一佈線層上放置非接地記錄道, 在另一層鋪設地線. 輸出線通常首先通過濾波電容器, 然後去裝貨. 輸入線也必須首先穿過電容器, 然後是變壓器. 理論基礎是讓紋波電流通過濾波電容器. 電壓迴響採樣, 為了避免通過接線的大電流的影響, 迴響電壓的採樣點必須放置在電源輸出端,以提高整個機器的負載效應指數. 從一個佈線層到另一個佈線層的佈線變化通常通過過孔連接, 並且不適合通過設備引腳墊實現, 因為在插入設備時,這種連接關係可能會被破壞, 當每1A電流通過時, 至少應有2個過孔, 通孔直徑應大於0.原則上5mm. 一般為0.8mm可確保加工可靠性. 設備散熱. 在一些低功率電源中, 電路板痕迹也可以用作散熱. 其特點是痕迹盡可能寬,以新增散熱面積. 未使用阻焊劑. 如果可能的話, 通孔可以均勻放置,以增强 PCB板.