PCB기술 - 전원 PCB의 설계 프로세스 및 기술

모든 전원 공급 장치 설계에서 PCB 보드의 물리적 설계는 링크입니다. 설계 방법이 부적절할 경우 PCB에서 너무 많은 전자기 간섭을 방출하여 전원 공급이 불안정해질 수 있습니다. 다음은 각 단계에서 주의가 필요한 사항을 분석한 것이다.

전원 PCB

1 회로도에서 PCB로의 설계 흐름

구성요소 매개변수 설정 > 원리 netlist 입력 > 설계 매개변수 설정 > 수동 레이아웃 > 수동 배선 > 설계 확인 > 재확인 > 캠 출력.

2 파라미터 설정

인접한 도체 사이의 거리는 전기 안전 요구 사항을 충족해야 하며 작동 및 생산을 용이하게 하기 위해 간격은 가능한 한 넓어야 합니다. 작은 간격은 최소한 견딜 수 있는 전압에 적합해야 합니다. 배선 밀도가 낮으면 신호선의 간격을 적절하게 늘릴 수 있습니다. 고레벨과 저레벨의 차이가 큰 신호선의 경우 간격을 최대한 짧게 하고 간격을 늘려야 합니다. 일반적으로 선의 간격은 8mil로 설정해야 합니다.

패드의 내부 구멍 가장자리와 PCB 가장자리 사이의 거리는 1mm보다 커야 처리 중 패드 결함을 피할 수 있습니다. 패드에 연결되는 배선이 가늘면 패드와 배선 사이의 연결이 물방울 모양으로 설계되어야 합니다. 이것의 장점은 패드가 쉽게 벗겨지지 않으나 배선과 패드가 쉽게 분리되지 않는다는 점입니다.

3. 컴포넌트 레이아웃

회로도 설계가 정확하고 인쇄 회로 기판이 올바르게 설계되지 않은 경우에도 전자 장비의 신뢰성에 부정적인 영향을 미친다는 것이 실습을 통해 입증되었습니다.

예를 들어, 인쇄 회로 기판의 두 개의 얇은 병렬 와이어가 서로 가까우면 신호 파형의 지연이 형성되고 전송 라인 단자에 반사 노이즈가 형성됩니다. 전원 및 접지선에 대한 무심한 고려로 인한 간섭은 제품의 성능을 저하시킵니다. 따라서 인쇄회로기판을 설계할 때는 올바른 방법에 주의를 기울여야 합니다.

전원 스위치 및 정류기의 AC 회로에는 높은 진폭의 사다리꼴 전류가 포함되어 있습니다. 이 전류의 고조파 성분은 매우 높으며 그 주파수는 스위치의 기본 주파수보다 훨씬 큽니다. 피크 진폭은 연속 입/출력 DC 전류 진폭의 5배만큼 높을 수 있으며 전환 시간은 일반적으로 약 50ns입니다.

이 두 회로는 전자기 간섭을 일으키기 쉽기 때문에 이러한 AC 회로는 전원 공급 장치의 다른 인쇄 배선보다 먼저 배치되어야 합니다. 필터 커패시터, 전원 스위치 또는 정류기, 인덕턴스 또는 각 회로의 변압기는 서로 인접하게 배치되어야 하며 구성 요소 간의 전류 경로가 가능한 한 짧게 되도록 구성 요소의 위치를 조정해야 합니다.

4 배선

스위칭 전원 공급 장치에는 고주파 신호가 포함되어 있습니다. PCB의 모든 인쇄 와이어는 안테나 역할을 할 수 있습니다. 인쇄된 와이어의 길이와 너비는 임피던스와 유도성 리액턴스에 영향을 미치므로 주파수 응답에 영향을 줍니다. DC 신호를 통한 인쇄 배선도 인접한 인쇄 라인의 RF 신호에 결합되어 회로 문제를 일으킬 수 있습니다(심지어 간섭 신호를 다시 방출).

따라서 AC 전류를 통과하는 모든 인쇄 배선은 가능한 한 짧고 넓게 설계해야 합니다. 즉, 인쇄 배선 및 기타 전력선에 연결되는 모든 구성 요소가 서로 가깝게 배치되어야 합니다.

인쇄된 와이어의 길이는 인덕턴스와 임피던스에 정비례하고 너비는 인덕턴스와 임피던스에 반비례합니다. 길이가 길수록 인쇄 회로가 전자기파를 송수신할 수 있는 주파수는 낮아지고 더 많은 RF 에너지를 방출합니다.

인쇄 회로 기판 전류의 크기에 따라 루프 저항을 줄이기 위해 전원 라인의 너비를 임대하십시오. 동시에 전원선과 접지선의 방향을 전류의 방향과 일치시키도록 하여 노이즈 방지 능력을 향상시킵니다.

접지는 스위칭 전원 공급 장치의 4가지 전류 회로 중 맨 아래 분기입니다. 회로의 공통 기준점으로서 중요한 역할을 합니다. 간섭을 제어하는 중요한 방법입니다. 따라서 레이아웃에서 접지선의 배치를 신중하게 고려해야 합니다. 다양한 접지선을 혼용하면 전원 공급 장치가 불안정하게 작동합니다.

5 검사

배선 설계가 완료된 후에는 배선 설계가 설계자가 공식화한 규칙을 준수하는지 여부를 주의 깊게 확인해야 하며 동시에 확립된 규칙이 PCB 생산 공정의 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다. 일반적으로 라인과 라인, 라인에서 부품 패드, 라인에서 관통 구멍, 부품 패드에서 관통 구멍, 관통 구멍에서 관통 구멍 사이의 거리가 합리적이고 생산 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.

전원선과 접지선의 폭이 적당한지, PCB에 접지선을 넓힐 수 있는 곳이 있는지 여부. 참고: 일부 오류는 무시할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 커넥터의 외곽선 일부가 보드 프레임 외부에 배치되어 간격을 확인할 때 오류가 발생합니다. 또한 배선 및 비아를 수정한 후 구리 코팅을 반복해야 합니다.

"PCB 체크리스트"에 따르면 내용에는 설계 규칙, 레이어 정의, 선폭, 간격, 패드 및 비아 설정, 장치 레이아웃의 합리성, 전원 공급 장치 및 접지선 네트워크의 배선, 배선 및 차폐가 포함됩니다. 고속 클록 네트워크, 디커플링 커패시터의 배치 및 연결 등

6 디자인 출력

사진 파일 출력 시 참고 사항:

출력 층에는 배선 층(하부 층), 스크린 인쇄 층(상층 스크린 인쇄 및 하부 실크 스크린 인쇄 포함), 솔더 마스크 층(하부 층 용접 저항), 드릴링 층(하부 층)이 포함됩니다. 또한 드릴 파일(NC 드릴)이 생성됩니다.

스크린 인쇄 레이어의 레이어를 설정할 때 부품 유형을 선택하지 말고 실크 스크린 레이어의 상단 레이어(하단 레이어)와 윤곽선, 텍스트 및 선을 선택하십시오.

각 레이어의 레이어를 설정할 때 보드 외곽선을 선택합니다. 실크스크린 레이어의 레이어를 설정할 때 부품의 종류를 선택하지 않고, 실크스크린 레이어의 상단(하단)과 외곽선과 텍스트를 선택합니다.