Cách bố trí PCB khi thiết kế bộ nguồn switching
Nhiễu điện từ do nguồn điện chuyển đổi tạo ra thường ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các sản phẩm điện tử, do đó, việc bố trí PCB chính xác của nguồn điện chuyển đổi trở nên rất quan trọng.
Trong nhiều trường hợp, một bộ nguồn được thiết kế hoàn hảo trên giấy có thể không hoạt động bình thường khi nó được đưa vào vận hành lần đầu, vì có nhiều vấn đề với cách bố trí PCB của bộ nguồn.
Trong thiết kế nguồn điện chuyển đổi, thiết kế PCB là một bước rất quan trọng, ảnh hưởng lớn đến hiệu suất, yêu cầu EMC, độ tin cậy và khả năng sản xuất của nguồn điện.
Với sự phát triển của công nghệ điện tử, khối lượng nguồn điện chuyển đổi ngày càng nhỏ gọn hơn, hiệu suất mạnh mẽ hơn, tần số chuyển đổi ngày càng cao hơn và mật độ thiết bị ngày càng cao hơn, đòi hỏi nhiều hơn và nhiều yêu cầu chống nhiễu hơn đối với bố trí và nối dây PCB. Càng chặt chẽ thì việc bố trí PCB hợp lý và khoa học càng trở nên rất quan trọng. Bài viết này sẽ đưa ra lời khuyên về cách đạt được bố cục PCB tốt ngay lần đầu tiên.
Bố cục PCB chung nên tuân theo một số điểm
1. Nguyên tắc bố trí đầu tiên là đảm bảo tỷ lệ hoàn thành của hệ thống dây điện. Khi di chuyển các thiết bị, hãy chú ý đến kết nối của dây bay và đặt các thiết bị có mối quan hệ kết nối với nhau;
2. Xác định vị trí của mô-đun cấp nguồn chuyển mạch trên PCB. Công tắc là một nguồn bức xạ EMI mạnh. Nó nên được đặt cách xa các bộ phận nhạy cảm như đồng hồ và giao diện, đồng thời nên đặt càng gần đầu nguồn càng tốt, đồng thời xem xét các yếu tố như tản nhiệt và lắp ráp;
3. Xác định sự khác biệt giữa kênh cấp nguồn chính và mặt đất trong sơ đồ khối (mặt đất nguồn, mặt đất tín hiệu và mặt đất tín hiệu khác). Màu đỏ là kênh hiện tại chính; màu tím là sự khác biệt giữa mặt đất; màu xanh là kênh phản hồi;
4. Lấy các thành phần cốt lõi của từng mạch chức năng làm trung tâm và bố trí xung quanh nó. Các linh kiện phải được sắp xếp đồng đều, ngay ngắn và gọn gàng trên PCB để nó không chỉ đẹp mà còn dễ lắp ráp và hàn, dễ sản xuất hàng loạt. Giảm thiểu và rút ngắn các dây dẫn và kết nối giữa các thành phần, tụ tách rời phải càng gần chân IC càng tốt và dây nối đất phải ngắn;
5. Khi đặt các thiết bị, hãy xem xét việc hàn và bảo trì trong tương lai. Cố gắng tránh đặt các thành phần ngắn giữa hai thành phần có chiều cao lớn.
6. Khi bố trí các bộ phận, nên ưu tiên khu vực vòng lặp của dòng xung tần số cao và dòng điện cao, đồng thời diện tích của vòng tần số cao phải được giảm càng nhiều càng tốt để triệt tiêu nhiễu bức xạ của nguồn điện chuyển mạch;
7. Sắp xếp vị trí của từng đơn vị mạch chức năng theo dòng chảy của mạch, bố trí thuận tiện cho việc lưu thông tín hiệu và giữ tín hiệu theo cùng một hướng nhất có thể;
8. Việc bố trí các lỗ xuyên không được phá hủy đường đi của dòng điện cao tần trên đội hình;
9. Cách bố trí các bộ phận làm nóng (như máy biến áp, ống chuyển mạch, điốt chỉnh lưu, v.v.) nên xem xét hiệu quả tản nhiệt, để toàn bộ nguồn điện tản nhiệt đồng đều và các bộ phận chính nhạy cảm với nhiệt độ (chẳng hạn như IC) nên tránh xa các bộ phận làm nóng. Cần có một khoảng cách nhất định giữa thiết bị với tụ điện và các thiết bị khác ảnh hưởng đến tuổi thọ của toàn bộ máy.
