Falando sobre o projeto de PCB da fonte de alimentação chaveada

Oct 14, 2022

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1. Espaçamento


Para produtos de alta tensão, o espaçamento entre linhas deve ser considerado. O espaçamento que pode atender aos requisitos de segurança correspondentes é obviamente o melhor, mas em muitos casos, para produtos que não exigem certificação ou não podem atender à certificação, o espaçamento é determinado pela experiência. Qual é o espaçamento adequado? Deve-se considerar se a produção pode garantir a limpeza da superfície da placa, umidade ambiental, outras poluições, etc.


Para a entrada da rede elétrica, mesmo que a superfície da placa esteja limpa e selada, o dreno e a fonte do tubo MOS estão próximos de 600V, menos de 1 mm é realmente mais perigoso!


2. Componentes na borda da placa


Capacitores SMD ou outros dispositivos frágeis na borda do PCB devem ser colocados considerando a direção da subplaca do PCB. A imagem mostra a comparação do estresse no dispositivo quando vários métodos de colocação são usados.

3. Área de loop


Seja entrada ou saída, loop de potência ou loop de sinal, deve ser o menor possível. O campo eletromagnético emitido pelo loop de energia causará características de EMI ruins ou ruído de saída maior; ao mesmo tempo, se for recebido pelo loop de controle, é provável que cause anomalias.


Por outro lado, se a área do loop de potência for grande, sua indutância parasita equivalente também aumentará, o que pode aumentar o pico de ruído de dreno.


4. Principais linhas


Devido ao efeito de di/dt, a indutância no nó dinâmico deve ser reduzida, caso contrário, um forte campo eletromagnético será gerado. Para reduzir a indutância, o principal é reduzir o comprimento da fiação, e aumentar a largura tem menos efeito.


5. Linha de sinal


Para toda a seção de controle, considere encaminhá-la para longe da seção de energia. Se os dois estiverem próximos um do outro devido a outras restrições, a linha de controle e a linha de energia não devem ser conectadas em paralelo, caso contrário, a fonte de alimentação pode funcionar de forma anormal e oscilar.


Além disso, se a linha de controle for muito longa, o par de linhas de ida e volta deve estar próximo, ou os dois devem ser colocados nos dois lados do PCB e voltados um para o outro, de modo a reduzir a área do loop e evitar interferência pelo campo eletromagnético da parte de potência.

6, chapeamento de cobre


Às vezes, o cobre é completamente desnecessário e deve ser evitado. Se a área do cobre for grande o suficiente e sua voltagem mudar constantemente, por um lado, ele pode atuar como uma antena, irradiando ondas eletromagnéticas para o ambiente; por outro lado, pode facilmente captar ruído.


Normalmente, apenas o cobre pode ser colocado em nós estáticos, por exemplo, o cobre é colocado no nó "terra" da saída, o que pode aumentar de forma equivalente a capacitância de saída e filtrar alguns sinais de ruído.


7. Mapeamento


Para um loop, o cobre pode ser colocado em um lado do PCB e será mapeado automaticamente de acordo com a fiação do outro lado do PCB para minimizar a impedância desse loop. É como se um grupo de impedâncias com diferentes valores de impedância fossem conectados em paralelo, e a corrente escolheria automaticamente o caminho com a menor impedância para fluir.


Na verdade, um lado da parte de controle do circuito pode ser conectado, e o outro lado do nó "terra" é de cobre, e os dois lados são conectados por vias.


8. Diodo retificador de saída


Se o diodo retificador de saída estiver relativamente próximo à saída, ele não deve ser colocado em paralelo com a saída. Caso contrário, o campo eletromagnético gerado no diodo penetrará no loop formado pela saída da fonte de alimentação e pela carga externa, aumentando o ruído de saída medido.

9. Fio terra


O roteamento do fio terra deve ser muito cuidadoso, caso contrário, pode causar EMS, desempenho EMI e outras degradações de desempenho. Para o "terra" do PCB da fonte de alimentação chaveada, faça pelo menos os dois pontos a seguir: (1) O aterramento da alimentação e o aterramento do sinal devem ser conectados em um único ponto; (2) Não deve haver loop de aterramento.


10. Capacitor Y


A entrada e a saída são frequentemente conectadas ao capacitor Y. Às vezes, por alguns motivos, pode não ser possível pendurá-lo no terra do capacitor de entrada. Neste momento, lembre-se de conectá-lo a um nó estático, como um terminal de alta tensão.


Voltage Regulator Stabilizer

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