1.從原理圖到印刷電路板的設計流程
建立組件參數-輸入原理網表-設計參數設置-手動布局局-手動布局線-設計驗證-復核-CAM輸出。
二、參數設置鄰線間距必須滿足電氣安全要求,為了便于操作和生產,間距應盡可能寬。最小間距應至少適合耐受電壓。當布線密度較低時,信號線的間距可以適當增加。對于不同級別的信號線,距離應該盡可能的短和大。通常,布線間距設置為8密耳。焊盤內孔邊緣與印刷電路板邊緣的距離應大于1毫米,以避免焊盤在加工過程中出現缺陷。當連接焊盤的導線較細時,焊盤與導線之間的連接應設計成水滴狀,其優點是焊盤不容易剝離,但導線不容易與焊盤斷開
再次,元器件布局的實踐證明,即使電路原理圖設計正確,印刷電路板設計不當,也會對電子設備的可靠性產生不利影響。比如PCB的兩條細平行線靠在一起,會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端會形成反射噪聲;粗心的電源和地線造成的干擾會降低產品的性能。因此,設計印刷電路板時應采用正確的方法。
每個開關電源有四個電流回路:
.交流回路電源開關
.輸出整流器交流回路
.輸入信號源電流回路
.輸出負載電流回路
輸入電路用近似DC電流給輸入電容充電,濾波電容主要起寬帶儲能的作用;同樣,輸出濾波電容也用于存儲輸出整流器的高頻能量,并消除輸出負載環路的DC能量。因此,輸入和輸出濾波電容器的端子非常重要,輸入和輸出電流回路應該只從濾波電容器的端子連接到電源;如果輸入/輸出回路和電源開關/整流回路之間的連接不能直接連接到電容的端子上,交流能量就會被輸入或輸出濾波電容輻射到環境中。功率開關的交流回路和整流器的交流回路含有高幅梯形電流,其中諧波成分很高,頻率遠高于開關的基頻,峰值幅值可高達連續輸入/輸出DC電流幅值的5倍,過渡時間一般在50ns左右。這兩個電路最容易受到電磁干擾,因此這些交流回路必須放在其他印制線和布線之前。每個電路的三個主要組件,即濾波電容器、電源開關或整流器、電感器或變壓器,應該彼此相鄰放置,并且應該調整組件的位置,以便它們之間的電流路徑盡可能短。
建立開關電源布局方法的最佳方式與其電氣設計相似,最佳設計流程如下:
放置變壓器
設計電流回路電源開關
低設計輸出整流器電流回路
連接到交流電源電路的控制電路
設計輸入電流源回路和輸入濾波器
輸出負載回路和輸出濾波器的設計根據電路的功能單元,電路所有元件的布局應遵循以下原則:
(1)首先考慮PCB的尺寸。當印刷電路板尺寸過大時,印制線長,阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本增加;太小的話散熱不好,相鄰線路容易干擾。電路板最好的形狀是長方形,長寬比為3: ^ 2或4: ^ 3。位于電路板邊緣的元件一般離電路板邊緣不小于2mm。
(2)放置設備時,考慮未來焊接,不要過密。
(3)以各功能電路的核心元件為中心,圍繞它們進行布局。元件應均勻、整齊、緊湊地排列在印刷電路板上,元件之間的引線和連接應
(5) (5)根據電路流程安排各功能電路單元的位置,這樣布局便于信號流通,盡量保持信號同向。
(6) (6)布局的第一原則是保證布線,的配送率,移動設備時注意飛行線路的連接,將連接的設備放在一起。
(7)盡可能減小回路面積,抑制開關電源的輻射干擾
開關電源印刷電路板
第四,布線開關電源含有高頻信號,PCB上任何印制線都能起到天線的作用。印制線的長度和寬度將影響其阻抗和感抗,從而影響頻率響應。即使它通過DC的印制線信號,它也將與來自鄰國印制線,的射頻信號耦合,從而導致電路問題(甚至重新輻射干擾信號)。因此,通過交流電流的所有印制線應設計得盡可能短和寬,這意味著連接到印制線和其他電源線的所有組件必須放置得非常靠近。印制線的長度與其電感和阻抗成正比,而寬度與印制線的電感和阻抗成反比。長度反映了印制線響應的波長。長度越長,印制線發送和接收電磁波的頻率越低,它能輻射的射頻能量就越多。根據印制線路板的電流,盡量減小電源線的寬度和回路電阻。同時,電力線和地線方向與電流方向一致,有助于增強抗噪聲能力。接地是開關電源四電流回路的底部支路,作為電路的公共參考點起著重要作用,控制干擾也很重要方法。因此,布局時應仔細考慮連接地線的位置。混合各種地線導致供電運行不穩定。
在地線設計中應注意以下幾點
1.單點接地的正確選擇一般情況下,濾波電容的公共端應是其他接地點耦合到大電流交流接地的唯一連接點,同等級電路的接地點應盡可能近,該等級電路的電力濾波電容也應連接到該等級的接地點, 主要考慮流回電路各部分地的電流是變化的,因為實際流動線路的阻抗會導致電路各部分地電位的變化而引入干擾。 在這種開關電源中,中,布線與器件之間的電感影響很小,而接地電路形成的環流對干擾影響很大,因此采用一點接地。即電源開關電流回路(中幾個器件的地線)接在接地引腳上,輸出整流器電流回路幾個器件的地線也接在相應濾波電容的接地引腳上,這樣電源工作穩定,不易自激。當一個點不能實現時,連接兩個二極管或一個小電阻,但實際上在中, 比的銅箔上連接
2.使連接地線盡可能厚。如果連接地線很細,接地電位會隨著電流的變化而變化,導致電子設備的定時信號電平不穩定,抗噪聲性能變差。因此,需要確保每個大電流接地端子采用盡可能短而寬的印刷導線,并盡可能加寬電源和地線的寬度。最好有比, 地線的電力線寬度他們的關系是:如果可能的話,地線的電力線信號線的寬度應該比地線,的寬3毫米,一個大的銅層也可以用于地線在印刷電路板上,所有不用的地方都連接到地線的地
在實施全球布線時,還必須遵守以下原則
(1)。布線方向:從焊接表面看,元器件的排列方向應盡可能與原理圖一致,布線方向應與電路圖的接線方向一致。由于中在生產過程中通常需要對焊接表面的各種參數進行測試,所以便于生產中的檢查、調試和維護(注:在滿足電路性能、整機安裝和面板布局要求的前提下)。
(2)設計布線圖時,接線應盡量少轉彎,印刷弧上的線寬不應突變,導線的轉角應90度,使線路簡潔明了。
(3)印刷電路中,中不允許有交叉線路,可能的交叉線路可以通過“鉆孔”和“纏繞”來解決。也就是說,讓引線“鉆”過其他電阻、電容和三極管腳下的縫隙,或者“繞過”可能穿過的引線一端。特殊情況下電路非常復雜。為了簡化設計,還允許用導線跨接,解決交叉電路的問題。因為使用單個面板,所以在線元件位于頂面,表面安裝器件位于底面,所以在線元件可以在布局期間與表面安裝器件重疊,但是應該避免焊盤重疊。
3.輸入地和輸出地該開關電源的中是低壓DC-DC。為了將輸出電壓反饋到變壓器的初級,兩側的電路應該有一個公共參考地,因此在兩側鋪設銅后,它們應該連接在一起形成一個公共地。
V.檢查
布線的設計完成后,需要仔細檢查布線的設計是否符合設計師制定的規則,同時確認制定的規則是否符合PCB生產工藝的要求。一般檢查線與線、線與元件焊盤、線與通孔、元件焊盤與通孔、通孔與通孔之間的距離是否合理,是否符合生產要求。電源線和地線的寬度是否合適,中的PCB是否有加寬地線的空間。注意:有些錯誤可以忽略。比如有的連接器放置在板框外廓,檢查間距時會出現錯誤;另外,每次修改走線和過孔時,都要重新覆蓋銅。
六.根據“印刷電路板檢查表”重新檢查,內容包括設計規則、層定義、線寬、間距、焊盤和過孔設置、器件布局的合理性、電源和地線網絡的布線、高速時鐘網絡的布線和屏蔽、去耦電容的放置和連接等。
七.設計輸出燈光圖形文件的注意事項:
A.要輸出的層包括布線層(底層)、絲網印刷層(包括頂層絲網印刷和底層絲網印刷)、阻焊劑層(底層阻焊劑)和鉆孔層(底層),此外,還應生成鉆孔文件(數控鉆孔)
B.在設置絲網圖層的圖層時,選擇頂層(底層)和絲網圖層的輪廓、文本和線條,而不是零件類型。設置絲網圖層時,選擇紙板輪廓而不是零件類型。d .生成鉆孔文件時,使用PowerPCB電路板的默認設置,不做任何改動。