试谈开关电源的PCB设计规范PPT(29张)
开关电源的设计资料ppt课件

dBpW
dBpW
dBpW
平均值 dBpW
准峰值 dBpW
平均值 dBpW
45~55
35~55
45~55
35~45
49~59
39~49
55~65
45~55
随频率线性增大
• 4.2.4 谐波电流发射限值
奇次谐波(n) 3 5 7 9 11 13
15≤n≤39
最大允许谐波电流(A) 2.3 1.14 0.77 0.4 0.33 0.21
4.1 开关电源EMC引见 EMC (电磁兼容性),包括EMI(电磁骚扰)和EMS(电磁抗扰度)
4.1.1开关电源的EMI主要有以下几项 1)0.15~30MHZ的交流电源线传导骚扰 2)30~300MHZ(家电类要求)或30~1000MHZ的辐射骚扰 3)0~2KHZ的工频谐波电流
4.1.2 开关电源的EMS主要有以下几项 1) ESD 静电放电 2) EFT 电快速瞬变脉冲群 3) 雷击浪涌 4) 电压跌落或中断 5)高频辐射电磁场 6)由射频场感应所引起的高频传导
90V.单电压230V输入时,取240V
• 3.3.7 Vmax的值由以下公式确定 • 3.3.8 输入电压波形图如下
• 3.4 Dmax 由以下公式确定
• 3.5 电流波形参数Kip确实定 • 3.5.1 当Kip≤1时,Kip=Krp=Ir/Ip 如以下图
• 3.5.2 当Kip≥1时, 图
• 4.3.2 EMS判别规范 • 1) ESD 静电放电 B级 • 2) EFT 电快速瞬变脉冲群别 B级 • 3) 雷击浪涌 B级 • 4) 电压跌落或中断 C级 • 5)高频辐射电磁场 A级 • 6)由射频场感应所引起的高频传导 A级
PCB设计与工艺规范培训课件(PPT 96张)

主要内容
PCBA制造工艺 PCB基板板材要求 PCB布局要求 PCB走线要求 电源和地线(层)设计 PCB字符、丝印及相关层(Layer)规定 PCB拼版要求 PCB工艺边设计 贴片器件标准化的要求 波峰焊的标准化要求 自动插件(AI)要求 手插件标准化要求 ICT测试点设计要求
PCB字符、丝印及相关层规定
接线端子(比如插座、排线、程序烧录座等), 需用合适大小字符标示出电源、地及其它相关功 能名,以便于软硬件调试及产品测试。 PCB上同类型插座两个或以上如有不同颜色,需 标示出相应颜色英文或汉字字符,以方便生产及 产品组装。
PCB字符、丝印及相关层规定
PCB设计中相关层(Layer)规定: Mechanical1(机械1层)规定为板框外形层,用 于除开孔焊盘、过孔开孔外的所有PCB的开孔或 开槽及板框确定,PCB的板框尺寸标注也可放于 此层;Mechanical2、3(机械2、3层)用于辅助 定位,比如按键、LED灯等对位置有要求的器件 ;Mechanical4(机械4层)用于铜箔开破锡槽; Keep-Out Layer为禁止布线层,用于禁止区域内 走线或敷铜,严禁用于PCB板框外形。Drill Drawing为钻孔图形标注层,用于输出PDF文件 时用图形标注各钻孔孔径,孔径图形标注( .Legend)需放置在板框外合理位置,使其输出 PDF文件时孔径信息不被拼板板框层覆盖。
PCBA制造工艺
THT和SMT工艺 THT:通孔插装技术(Through Hole Technology) SMT:表面贴装技术(Surface Mounted Technology) SMT典型工艺 波峰焊工艺 回流焊工艺
SMT典型工艺
锡膏印刷 目前多采用模板印刷方式 点胶 适用于波峰焊的SMD器件、双面回流焊的大重 量器件 对于standoff较大的元件,可能造成掉件。 贴片工艺 基板处理系统:传送基板,定位 贴片头:真空拾放元件 供料系统 元件对中系统
PCB工艺流程设计规范ppt

1)目视检验;2)万用表测量;3 )示波器观察信号波形
对制作好的pcb进行表面处理
目的
增强PCB板的导电性能和耐腐蚀 性能,延长使用寿命
表面处理种类
1)镀金;2)镀银;3)化学镍 ;4)浸锡
表面处理流程
1)清洁PCB板表面;2)选择 合适的处理方法;3)进行表面
处理;4)清洗和干燥
pcb设计的优化和改进建议
通过高温、低温、湿度等 环境试验,对PCB板的稳定 性和可靠性进行评估。
THANK YOU.
确定信号完整 性
针对高速数字信号和模 拟信号,采取相应的措 施确保信号完整性,防 止信号反射、串扰等问 题。
确定电磁兼容 性
采取屏蔽、滤波等措施 ,确保产品在复杂电磁 环境下的稳定性和可靠 性。
设计实例的pcb工艺流程具体步骤及注意事项
PCB板材选择
根据产品性能、安规要求等选择合适的PCB板材,如 FR4、CEM-1等。
pcb工艺流程设计的基本步骤和要素
基本步骤
包括需求分析、设计、仿真、优化等步骤。
要素
包括板材选择、层数设置、布局设计、布线规则、信号完整性、电源完整性 等因素,这些要素需要综合考虑,以达到最优的设计效果。
本次ppt的主要内容和结构
主要内容
本次PPT将详细介绍PCB工艺流程设计规范的主要内容和结构,包括基本概念、 设计规则、制造工艺、质量检测等方面。
将设计好的PCB文件交由 PCB厂家进行打样或批量生 产。
将元器件按照PCB布局进行 焊接和装配,确保其连接 正确、可靠。
通过插针、万用表、示波 器等工具对PCB板进行功能 测试,检查电路是否正常 工作。
采用专业的测试设备对产 品进行电磁兼容性测试, 包括辐射骚扰、传导骚扰 等指标。
PCB的设计规则 共68页PPT资料

13.2.2 设置布线方式
(5)Daisy-Mid Driven——中心起点连线最短方式。 其含义是以起点为中心向两边的终点连通网络上的 各个节点,起点两边的中间节点数目不一定要相同, 但要使连线最短
13.2.2 设置布线方式
(6)Daisy-Balanced——平衡连线最短方式,其 含义是将中间节点数平均分配成组,所有的组都连 接在同一个起点上,起点间用串联的方法连接,并 且使连线最短
13.9.2 元件间距
Component Clearance——元件间距规则用于设置 元件封装间的最小距离。
13.9.3 元件的方向
Component Orientations——元件的方向规则用于 设置元件封装的放置方向。
13.9.4 元件的板层
Permitted Layers——元件的板层规则用于设置自 动布局时元件封装的放置板层。
13.1.1 安全间距设计规则
(3)在Where The First Object Matches单元中单 击网络(Net),在Full Query单元里出现InNet()。 单击“All”右侧的下拉菜单,从网络表中选择VCC。 此时,Full Query单元会更新为InNet('VCC');按 照同样的操作在Where The Second Object Matches单元中设置网络“GND”;将光标移到 Constraints单元,将“Minimum Clearance”改为 20mil
13.8.6 导孔数限制
Maximum Via Count——导孔数限制规则。
13.9 元件布置相关规则
此规则与元器件的布置有关,共有6种
13.9.1 元件盒
Room Definition——元件盒规则用于定义元件盒 的尺寸及其所在的板层。
PCB设计规范讲义课件

孤立覆铜控制:独立的覆铜区也叫铜岛,它的出现 会带来一些不可预知的问题,因此应该将孤立覆铜 区与实际地平面相连,或将孤立覆铜区删除。在实 际PCB板制作中,增加覆铜区除了增加接地面积有 助于改善信号质量外,还有方便PCB板生产厂家加 工的功效,同时还能防止PCB板的翘曲。
孤立覆铜处理
10. 电源线布线原则 尽量加宽电源线,根据估算电流,确定电源线的最
重15克以上的元器件,不能只靠焊盘来固定,应使 用支架或卡子等辅助固定装置。
为了便于缩小体积或提高机械强度,可设置辅助底 板,将一些笨重的元件牢固地安装在辅助板上。
PCB板的最佳形状是矩形,当板面尺寸大于 200×150mm时要考虑使用机械边框加固。 要在PCB板上留足固定支架、定位螺孔和连接插座 的位置,便于安装。
模拟地和数字地的连接:模拟地和数字地应该分开 排布,这样可以减少模拟电路与数字电路之间的相 互干扰。通常采用地线割裂法使各自自成回路,然 后再分别接到公共的一点上。如图所示模拟平面和 数字平面是两个相互独立的平面,以保证信号的完 整性,只在电源入口处通过一个0欧电阻或小电感连 接,再与公共地相连。
导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻 和击穿电压决定。导线越短、间距越大,线间绝缘 电阻就越大。当导线间距为1.5mm时,其绝缘电阻 超过20M,允许电压为300V;导线间距为1.0mm 时,允许电压为200V。所以一般选用导线间距为 1.0~1.5mm,可以满足大部分设计要求。对于集成 电路,尤其是数字电路,只要工艺允许可视间距很 小。
二、PCB板布局规则
1.元件放置基本原则
布局顺序:先难后易,先大后小,先精后粗大, 先密后疏。
元件放置层:元件摆放均应该放置在顶层,只有 在特定情况小,才把部分高度有限、发热量小的 贴片电阻、电容、IC等放置在底层。
开关电源设计131页PPT

UF
Ui max
N2 N1
68
V
整流二极管和续流二极管的最大电流为
(6-10) (6-11) (6-12)
IVD1 IVD2 1.1Io 2.75 A
(6-13)
第6章 开关电源设计
5.反馈电路的设计 电流反馈电路采用电流互感器,通过检测开关管上的电 流作为采样电流,原理如图6-2所示。电流互感器的输出分 为电流瞬时值反馈和电流平均值反馈两路,R2上的电压反映 电流瞬时值。开关管上的电流变化会使UR2变化,UR2接入 UC3842的保护输入端3脚,当UR2=1 V时,UC3842芯片的输 出脉冲将关断。通过调节R1、R2的分压比可改变开关管的限 流值,实现电流瞬时值的逐周期比较,属于限流式保护。输 出脉冲关断,实现对电流平均值的保护,属于截流式保护。 两种过流保护互为补充,使电源更为安全可靠。采用电流互 感器采样,使控制电路与主电路隔离,同时与电阻采样相比 降低了功耗,有利于提高整个电源的效率。
第6章 开关电源设计 2.电路结构的选择 小功率开关电源可以采用单端反激式或者单端正激式电 路,电源结构简单,工作可靠,成本低。与单端反激式电路 相比,单端正激式电路开关电流小,输出纹波小,更容易适 应高频化。用电流型PWM控制芯片UC3842构成的单端正激 式开关稳压电源的主电路如图6-1所示。
40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
第6章 开关电源设计
第6章 开关电源设计
6.1 小功率开关电源 6.2 大功率开关电源 6.3 逆变电源 6.4 便携式开关电源 6.5 多输出高精度直流电源 6.6 通信系统电源
第6章 开关电源设计
6.1 小功率开关电源
6.1.1 50 W电源设计 本节以小型电源的设计为例,说明电源设计的方法。
开关电源的pcb设计规范

开关电源的p c b设计规范Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8开关电源的PCB设计规范在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析:一、从原理图到PCB的设计流程建立元件参数->输入原理网表->设计参数设置->手工布局->手工布线->验证设计->复查->CAM输出。
二、参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。
最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距设为8mil。
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而是走线与焊盘不易断开。
三、元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。
例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。
每一个开关电源都有四个电流回路: (1). 电源开关交流回路(2). 输出整流交流回路(3). 输入信号源电流回路(4). 输出负载电流回路输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。
所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。
项目二声光控节电开关PCB设计26页PPT

46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。—莫扎特
项目二声光控节电开关PCB设计
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律,就难以成功。
3、道德行为训练,不是通过语言影响 ,而是 让儿童 练习良 好道德 行为, 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体,养 成儿童 自觉的 纪律性 ,这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
开关电源的PCB设计规范

開關電源的PCB設計規範在任何開關電源設計中,PCB板的物理設計都是最後一個環節,如果設計方法不當,PCB可能會輻射過多的電磁干擾,造成電源工作不穩定,以下針對各個步驟中所需注意的事項進行分析:一、從原理圖到PCB的設計流程建立元件參數->輸入原理網表->設計參數設置->手工布局->手工布線->驗證設計->復查->CAM輸出。
二、參數設置相鄰導線間距必須能滿足電氣安全要求,而且為了便于操作和生產,間距也應盡量寬些。
最小間距至少要能適合承受的電壓,在布線密度較低時,信號線的間距可適當地加大,對高、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距,一般情況下將走線間距設為8mil。
焊盤內孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm,這樣可以避免加工時導致焊盤缺損。
當與焊盤連接的走線較細時,要將焊盤與走線之間的連接設計成水滴狀,這樣的好處是焊盤不容易起皮,而是走線與焊盤不易斷開。
三、元器件布局實踐證明,即使電路原理圖設計正確,印制電路板設計不當,也會對電子設備的可靠性產生不利影響。
例如,如果印制板兩條細平行線靠得很近,則會形成信號波形的延遲,在傳輸線的終端形成反射噪聲﹔由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,因此,在設計印制電路板的時候,應注意采用正確的方法。
每一個開關電源都有四個電流回路:(1). 電源開關交流回路(2). 輸出整流交流回路(3). 輸入信號源電流回路(4). 輸出負載電流回路輸入回路通過一個近似直流的電流對輸入電容充電,濾波電容主要起到一個寬帶儲能作用﹔類似地,輸出濾波電容也用來儲存來自輸出整流器的高頻能量,同時消除輸出負載回路的直流能量。
所以,輸入和輸出濾波電容的接線端十分重要,輸入及輸出電流回路應分別只從濾波電容的接線端連接到電源﹔如果在輸入/輸出回路和電源開關/整流回路之間的連接無法與電容的接線端直接相連,交流能量將由輸入或輸出濾波電容並輻射到環境中去。
开关电源的印制电路板设计PPT48页

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71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
开关电源的印制电路板设计
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6、黄金时代是在我们的前面,而不在 我们的 后面。
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ห้องสมุดไป่ตู้
7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性,但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法,不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧,便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为,请 记住, 除了在 脑海中 ,恐惧 无处藏 身。-- 戴尔. 卡耐基 。
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开关电源个电流回路
输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容 主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储 存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流 能量。所以,输入和输出滤波电容的接线端十分重要,输入及 输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果 在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的 接线端直接相连,交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到 环境中去。
在地线设计中应注意以下几点
长度反映出印制线响应的波长,长度越长,印制线 能发送和接收电磁波的频率越低,它就能辐射出更 多的射频能量。根据印制线路板电流的大小,尽量 加租电源线宽度,减少环路电阻。 同时、使电源线、 地线的走向和电流的方向一致,这样有助于增强抗 噪声能力。接地是开关电源四个电流回路的底层支 路,作为电路的公共参考点起着很重要的作用,它 是控制干扰的重要方法。因此,在布局中应仔细考 虑接地线的放置,将各种接地混合会造成电源工作 不稳定。在地线设计中应注意以下几点:
首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能 力下降,成本也增加;过小则散热不好,且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状 矩形,长宽比为3:2或4:3,位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于 2mm。
放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集。以每个功能电路的核心元件为中心, 围绕它来进行布局。元器件应均匀、 整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短 各元器件之间的引线和连接, 去耦电容尽量靠近器件的VCC。
在地线设计中应注意以下几点
布线开关电源中包含有高频信号,PCB上任何印制线都可 以起到天线的作用,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和 感抗,从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线 也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至 再次辐射出干扰信号)。
因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽, 这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的 元器件放置得很近。印制线的长度与其表现出的电感量和 阻抗成正比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。
开关电源的PCB布线
布线开关电源中包含有高频信号,PCB上任何印制线都可以起 到天线的作用,印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,从 而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的 印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信 号)。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽, 这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器 件放置得很近。印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正 比,而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印 制线响应的波长,长度越长,印制线能发送和接收电磁波的频 率越低,它就能辐射出更多的射频能量。根据印制线路板电流 的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻。 同时、使电源 线、地线的走向和电流的方向一致,这样有助于增强抗噪声能 力。接地是开关电源四个电流回路的底层支路,作为电路的公 共参考点起着很重要的作用,它是控制干扰的重要方法。因此, 在布局中应仔细考虑接地线的放置,将各种接地混合会造成电 源工作不稳定 。
参数设置
参数设置相邻导线间距必须能满足电气安全要求,而 且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽些。最小间 距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信 号线的间距可适当地加大,对高、低电平悬殊的信号 线应尽可能地短且加大间距,一般情况下将走线间距 设为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于 1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流,这 些电流中谐波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可 高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为 50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其 它印制线布线之前先布好这些交流回路,每个回路的三种主要 的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相 邻地进行放置,调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。
在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器 件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。按照电路的流程安 排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方 向。
布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关 系的器件放在一起。尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰。
开关电源的PCB设计规范
在任何开关电源设计中,PCB板的物理设 计都是最后一个环节,如果设计方法不当, PCB可能会辐射过多的电磁干扰,造成电 源工作不稳定,以下针对各个步骤中所需 注意的事项进行分析:
从原理图到PCB的设计流程 建立元件参数->输入原理网表->设计参数 设置->手工布局->手工布线->验证设计-> 复查->CAM输出。
当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的 连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮, 而是走线与焊盘不易断开。
元器件布局应主意的事项
元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印 制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不 利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近, 则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射 噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰, 会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时 候,应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四 个电流回路:
最佳设计流程
建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似,最佳设计流程如下: 1)放置变压器;2)设计电源开关电流回路;3) 设计输出整流器电流回路 4)连接到交流电源电路的控制电路;5)设计输入电流源回路和输入滤波器;
设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行 布局时,要符合以下原则: