Mekhoa e Molemo ka ho Fetisisa ea Moralo oa PCB ea Matla a Elektronike

Di-elektronike tsa motlakase ke motheo wa ditsamaiso tse ngata tsa sejwalejwale, ho tloha mechineng ya diindasteri le ditsamaisong tsa eneji e ntjhafatswang ho isa ho di-elektronike tsa bareki le dikoloi tsa motlakase. Diboto tsa potoloho tse hatisitsweng ( di-PCB ) tse amohelang di-elektronike tsa motlakase di bohlokwa ho netefatsa tshebetso, botshepehi le bophelo bo bolelele ba ditsamaiso tsena. Ho rala PCB bakeng sa di-elektronike tsa motlakase ho kenyeletsa ho sebetsana le diphephetso tse kang taolo ya mocheso, tshitiso ya motlakase (EMI), le botshepehi ba motlakase. Sengoloa sena se hlahloba mekgwa e metle ya moralo wa PCB bakeng sa di-elektronike tsa motlakase, ho shebana le kgetho ya dikarolo, tlhophiso ya potoloho, taolo ya mocheso, mehopolo ya sebopeho, le mekgwa ya teko ho netefatsa meralo e sebetsang hantle, e tshepahalang le e netefaditsweng.

Likhetho tsa Karolo le Potoloho ho Moqapi oa Power Electronics PCB

E 'ngoe ea liqeto tsa bohlokoahali moralong oa PCB bakeng sa lisebelisoa tsa elektroniki ke ho khetha likarolo tse nepahetseng le tlhophiso ea potoloho. Ho latela matla a motlakase le litlhoko tsa ts'ebeliso, ho ka hlokahala mefuta e fapaneng ea li-converter le balaoli, ho kenyelletsa phetolo ea AC-to-DC, phetoho ea DC-to-DC, le tse ling.

AC-to-DC Converters: Linear vs. Switch-Mode Power Supplies

Lits'ebetsong tse hlokang phetoho ea matla a AC ho DC, baqapi ba khetha pakeng tsa lisebelisoa tsa motlakase tsa linear le switch-mode (SMPS). Lisebelisoa tsa motlakase li bonolo ebile li na le lerata le tlase, li etsa hore li tšoanelehe bakeng sa lits'ebetso moo ho utloahala ha lerata ho le bohlokoa. Leha ho le joalo, ha li sebetse hantle, haholo-holo lits'ebetsong tse matla haholo, hobane li senya matla a feteletseng joalo ka mocheso.

Ka lehlakoreng le leng, lisebelisoa tsa motlakase tsa mofuta oa switch-mode (SMPS) li ratoa bakeng sa lits'ebetso tsa matla a holimo ka lebaka la ts'ebetso ea tsona e phahameng. SMPS e sebetsa ka ho bulela le ho tima likarolo kapele, ho fokotsa tahlehelo ea matla. Leha e sebetsa hantle, meralo ea SMPS e hloka ho nahanoa ka hloko mabapi le tšitiso ea motlakase (EMI) le lerata la switching. Sefa se nepahetseng, ho thea fatše, le ho sireletsa li bohlokoa ho fokotsa litlamorao le ho netefatsa ts'ebetso e tsitsitseng.

DC-to-DC Converters: Buck, Boost, le Buck-Boost Configurations

Li-converter tsa DC-to-DC li sebelisoa haholo ho theola maemo a motlakase holimo kapa tlase. Li-converter tsa Buck li theola voltage, li-boost converters li nyolla voltage, 'me li-converter tsa buck-boost li ka eketsa kapa tsa fokotsa motlakase ho latela taolo ea potoloho. Li-converter tsena li bohlokoa haholo ho lisebelisoa tse nkehang le lits'ebetsong tsa likoloi, moo taolo e sebetsang ea motlakase e leng bohlokoa.

Ho bohlokoa ho khetha likarolo tse nepahetseng bakeng sa li-converter tsena. Li-inductors, li-capacitor, le li-semiconductors tse kang MOSFET li lokela ho khethoa ho ipapisitsoe le litekanyetso tsa motlakase oa tsona, bokhoni ba ho sebetsana le maemo a hona joale, le ts'ebetso ea mocheso. Lisebelisoa le tsona li tlameha ho fihlela litlhoko tsa motlakase le tsa tikoloho, ho netefatsa hore li sebetsa ka mokhoa o ts'epahalang tlas'a mocheso o lebelletsoeng le maemo a mojaro.

Likarolo tse sebetsang le tse sa sebetseng: Mehato e phahameng ea Voltage

Ho matla a elektroniki, likarolo tse sebetsang le tse sa sebetseng li tlameha ho lekanyetsoa bakeng sa li-voltage tse phahameng le maqhubu ao li tla ba le ona. Li-capacitor li lokela ho khethoa ho ipapisitse le matla a tsona a dielectric, litekanyetso tsa motlakase, le mamello ho phapang ea mocheso. Ka mokhoa o ts'oanang, li-resistors, li-inductors le li-semiconductors li lokela ho ba le mamello e phahameng ea mocheso le ho hanyetsa mocheso o tlase ho qoba ho chesa le ho hlōleha.

Ho feta moo, litlamorao tsa parasitic tse hlahisoang ke likarolo tse sa sebetseng, haholo-holo ka maqhubu a phahameng, li ka ama ts'ebetso haholo. Mohlala, li-inductors le li-capacitor li ka bonts'a boits'oaro bo sa batleheng ba inductive kapa capacitive ka maqhubu a phahameng. Ka hona, papiso e nepahetseng le liteko li bohlokoa ho khetholla le ho fokotsa litlamorao tsena.

Ketsiso le netefatso

Pele o tswela pele ka moralo wa PCB , ho etsisa potoloho ya phepelo ya motlakase ho bohlokwa. Disebediswa tsa ho etsisa di ka netefatsa hore na dikarolo tse kgethilweng le tlhophiso ya potoloho di tla sebetsa kamoo ho neng ho lebelletswe tlasa maemo a fapaneng a mojaro. Diketsahalo tsa ho etsisa di ka boela tsa thusa ho hlwaya mathata a ka bang teng jwalo ka ho phahama ha motlakase, EMI, kapa dibaka tse chesang tsa mocheso, ho fokotsa kotsi ya mathata nakong ya tlhahiso.

Taolo ea Thermal: Ho sebetsana le Mocheso ka Matla a Elektronike

Tsamaiso ea mocheso ke e 'ngoe ea liqholotso tse kholo ka ho fetisisa moralong oa PCB oa lisebelisoa tsa elektroniki tsa motlakase. Likarolo tsa matla, haholo-holo tse amehang phetohong ea motlakase le taolong, li ka hlahisa mocheso o mongata. Haeba e sa laoloe hantle, mocheso o feteletseng o ka lebisa ho fokotseng ts'ebetso, ho hloleha ha likarolo, kapa ho khutsufatsa nako ea bophelo ba sehlahisoa.

Khetho ea Lintho tsa PCB

Tsamaiso e sebetsang hantle ea mocheso e qala ka ho khetha thepa e nepahetseng ea PCB . FR-4 ke thepa e sebelisoang haholo bakeng sa li-PCB tse tloaelehileng, empa e na le meeli mabapi le ho qhalana ha mocheso. Bakeng sa lits'ebetso tse phahameng tsa matla, li-substrate tsa ceramic kapa li-laminate tse thehiloeng ho PTFE (tse kang Teflon) li fana ka conductivity e betere ea mocheso. Leha ho le joalo, thepa ena e tla ka litšenyehelo tse phahameng 'me hangata e hloka lits'ebetso tse khethehileng tsa tlhahiso.

PCB Stackup: Ho Sebelisa Matla le Lipolane tsa fatše

Karolo e 'ngoe ea bohlokoa ea taolo ea mocheso ke ho bokellana ha li-PCB . Li-PCB tse nang le mekhahlelo e mengata tse nang le matla a khethehileng le lifofane tsa fatše li loketse ho laola mocheso. Li-PCB tsena li thusa ho aba mocheso hole le likarolo tse nang le matla a maholo, li thibela libaka tse chesang ho thehoa.

Ho beha likarolo tsa matla a phahameng haufi le matla le lifofane tsa fatše ho nolofalletsa mocheso o hlahisoang ke likarolo tsena hore o tsamaee ka mokhoa o atlehileng haholoanyane. Thermal vias ka fetisetsa mocheso ho tloha le dikarolo ka holimo tsa PCB le dikarolo ka hare, moo e ka dissipate ka mose matla kapa fatše lifofane.

Maano a ho Beha Karolo le ho Pholisa

Ho beha karolo e nepahetseng ke senotlolo sa ho laola mocheso ho PCB. Le hoja likarolo tse ka hare ho potoloho ea matla li lokela ho behoa haufi ka hohle kamoo ho ka khonehang ho fokotsa bolelele ba ho latela le ho fokotsa likokoana-hloko, lipotoloho tse fapaneng tsa matla li lokela ho ajoa ho qoba ho bokella mocheso o feteletseng sebakeng se le seng.

Licheso tsa mocheso li atisa ho sebelisoa ho senya mocheso ho tloha likarolong. Bakeng sa meralo e boima haholo, ho ka hlokahala mekhoa e sebetsang ea ho pholisa joalo ka li-fan kapa ho pholisa metsi. Ho feta moo, ho arola likarolo tsa matla a phahameng hole le likarolo tse sa utloeng mocheso ho ka thusa ho netefatsa ts'ebetso e tsitsitseng.

Moqapi oa Mocheso oa Mocheso oa Li-PCB tsa Power Electronics

Licheso tsa mocheso li bohlokoa haholo ho feliseng mocheso o hlahisoang ke likarolo tsa motlakase, joalo ka li-transistors le diode. Ho sebetsa ha siling ea mocheso ho itšetlehile ka sebopeho sa eona, thepa le boholo.

• Design: Mocheso oa mocheso o lokela ho etsoa ho eketsa sebaka sa holimo, ho lumella mocheso o sebetsang hantle ho tloha karolong ho ea moeeng o potolohileng.
• lintho tse bonahalang: Lisebelisoa tse phahameng tsa ho futhumatsa mocheso, tse kang aluminium kapa koporo, li loketse licheso tsa mocheso. Lisebelisoa tsena li ka potlakela ho fetisetsa mocheso hole le likarolo, ho fokotsa kotsi ea ho chesa haholo.
• Size: Boholo ba mocheso oa mocheso o lokela ho leka-lekana le sebaka se fumanehang ho PCB. Licheso tse kholo tsa mocheso li ka qhala mocheso o mongata, empa li tlameha ho lekana ka har'a lithibelo tsa moralo.

Ka ho ntlafatsa moralo le ho beoa ha teba ea mocheso, baqapi ba ka ntlafatsa haholo taolo ea mocheso oa li-PCB tsa bona tsa elektroniki.

PCB Layout Mekhoa e Molemo ka ho Fetisisa ea Matla a Elektronike

Sebopeho sa PCB se bohlokoa ts'ebetsong ka kakaretso le ho ts'epahala ha lisebelisoa tsa elektroniki. Tsela e nepahetseng, ho beha likarolo, le moralo oa trace li ka fokotsa tšitiso ea motlakase, ea ntlafatsa ts'ebetso ea mocheso, le ho netefatsa bots'epehi ba phepelo ea motlakase.

1. Ho beoa ha Karolo bakeng sa Tsela e Khutšoane ea Matla

E 'ngoe ea lintlha tsa bohlokoa ka ho fetisisa tsa moralo ke ho fokotsa bolelele ba mesaletsa ea matla. Litsela tse telele tsa matla li eketsa impedance le inductance, e lebisang ho theoheng ha motlakase le EMI. Ho sebetsana le sena, likarolo tsa matla li lokela ho behoa haufi-ufi, ho se na sebaka se fokolang pakeng tsa capacitor, inductor, le capacitor e hlahisoang ke converter ea DC-DC.

Ho phaella moo, likarolo tse phahameng tsa matla li lokela ho behoa haufi le bohareng ba boto ho ntlafatsa ho qhala mocheso le kabo ea matla ho pholletsa le PCB.

2. Latisa Bophara le Botenya

Mesaletsa e phahameng ea morao-rao e tlameha ho ba bophara bo lekaneng ho sebetsana le hona joale e hlokahalang ntle le mocheso o feteletseng. Botenya ba masela a koporo le bona bo ka eketsoa ho ts'ehetsa hona joale. Mesaletsa e pharaletseng e fokotsa khanyetso ea lesela, e thusang ho thibela ho bokellana ha mocheso. Bakeng sa litsela tse phahameng tsa morao-rao, ho khothalletsoa ho sebelisa likhahla tsa koporo tse teteaneng (tse kang 2 oz koporo kapa holimo) ho sebetsana le mojaro.

Bolelele ba trace le bona bo lokela ho fokotsoa ho fokotsa inductance ea parasitic. Likhutlo tse nchocho lithakeng tsa matla li ka hlahisa tšitiso le ho khantša EMI, kahoo mesaletsa e lokela ho tsamaisoa ka li-angles tsa 45-degree kapa likhutlo tse chitja.

3. Lifofane tsa ho Theha le Matla

Sefofane sa fatše se tiileng se bohlokoa bakeng sa ho fokotsa lerata le ho netefatsa botsitso ba phepelo ea motlakase. Sefofane sa fatše se fana ka tsela e fokolang ea ho khutla bakeng sa maqhubu, ho fokotsa menyetla ea ho theoha ha motlakase le ho phatlalatsoa ha lerata. Meralong e mengata, sefofane se arohaneng sa fatše bakeng sa potoloho ea matla se lokela ho sebelisoa le ho tlamelloa mobung oa tsamaiso sebakeng se le seng, ho fokotsa ho kena-kenana pakeng tsa matla le mabaka a matšoao.

Ha o sebelisa lisebelisoa tse ngata tsa motlakase ho PCB e le 'ngoe, ho bohlokoa ho arola lifofane tsa motlakase bakeng sa phepelo e' ngoe le e 'ngoe ho thibela lerata le liloko tsa fatše hore li se ke tsa ama tšebetso ea lipotoloho tse hlokolosi.

4. Maano a ho Fokotsa EMI

Ho fokotsa EMI, ho bohlokoa ho boloka mesaletsa ea matšoao hole le likarolo tsa matla a phahameng. Maemong ao mats'oao a analoge kapa a dijithale a arolelanang PCB e ts'oanang le lisebelisoa tsa elektroniki tsa motlakase, lifofane tse sireletsang kapa tse arohaneng li lokela ho sebelisoa ho thibela tšilafalo ea lerata.

Ho feta moo, likarolo tsa ho sefa, joalo ka li-capacitor le lifaha tsa ferrite, li ka beoa libakeng tse mahlonoko ho potoloha ho sefa lerata le sa batleheng la maqhubu a phahameng.

5. Ka ho Beha le ho Tsamaisa Thermal

Li-Vias li bohlokoa bakeng sa ho hokahanya likarolo tse fapaneng ho li-PCB tse ngata, empa hape li ka sebelisoa ho laola mocheso. Thermal vias behoa tlas'a likarolo tse hlahisang mocheso, tse kang balaoli matla, ka fetisetsa mocheso ho tloha lera holim 'a fatše fatše kapa lifofane matla, thusa ho dissipate mocheso ka katleho.

Netefatso le Teko bakeng sa Moralo oa Power Electronics PCB

Teko le netefatso ke mehato ea bohlokoa ho netefatsa hore moralo oa motlakase oa PCB o kopana le litlhaloso tse hlokahalang tsa ts'ebetso. Teko e felletseng e ka tseba litaba tse ka bang teng tse amanang le ts'ebetso, botsitso ba tikoloho, le tšitiso ea motlakase, ho netefatsa hore moralo o tla sebetsa ka ts'epahalo tikolohong eo e reriloeng ho eona.

Ts'ebetso e sebetsang

Teko e sebetsang e kenyelletsa ho lekola PCB tlasa maemo a tloaelehileng a ts'ebetso ho netefatsa hore e fihlela litlhoko tsohle tsa ts'ebetso. Teko ena e lokela ho akaretsa mesebetsi ea bohlokoa ea potoloho, joalo ka taolo ea motlakase, ts'ebetso ea hajoale le ts'ebetso ea switching.

Teko ea Tikoloho

Teko ea tikoloho e beha PCB maemong a fapaneng, joalo ka mocheso o feteletseng, mongobo le ho thothomela, ho netefatsa hore e ka sebetsa ka ts'epo tlasa likhatello tse fapaneng tsa tikoloho. Teko ena e bohlokoa haholo bakeng sa lits'ebetso tsa likoloi, sepakapaka, kapa litlhophiso tsa indasteri, moo PCB e ka pepesetsoang maemo a thata.

Teko ea EMI/EMC

Teko ea EMI/EMC e etsoa ho etsa bonnete ba hore PCB ha e ntše tšitiso e feteletseng ea motlakase ebile ha e na tšitiso ea kantle. Ho kopana le litekanyetso tsa EMI/EMC ho bohlokoa ho netefatsa hore PCB e ka kopanngoa ka mokhoa o sireletsehileng lits'ebetsong tse kholo ntle le ho baka kapa ho ba le tšitiso.

Teko ea ho tšepahala

Teko ea ho tšepahala e kenyelletsa ho beha PCB litekong tse potlakileng tsa bophelo, moo e sebetsang tlas'a maemo a feteletseng ho feta a tloaelehileng ho etsisa moaparo oa nako e telele. Teko ena e thusa ho tseba mefokolo e ka bang teng moralong le ho netefatsa hore PCB e tla sebetsa ka ts'epahalo ho feta nako ea eona ea bophelo.

Lintlha tsa Bohlokoa Bakeng sa Baenjiniere ba CAM ho Lokisetseng Lifaele tsa Tlhahiso ea Motlakase oa Motlakase oa PCB

Ha ho sebetsoa difaele tsa tlhahiso ya Power Electronics PCB, mosebetsi wa mantlha wa baenjiniere ba CAM ke ho netefatsa hore difaele tsa moralo di phethehile ebile di a tsitsa. Sena se kenyeletsa ho hlahloba difaele tsa Gerber tse fanweng, difaele tsa drill, le Bill of Materials ( BOM ) ho netefatsa hore tlhahisoleseding yohle ya moralo e pharaletse ebile e nepahetse. Moenjiniere o tlameha ho netefatsa hore dikahare tsa faele di tsamaellana le bokgoni ba tlhahiso, a ntlafatsa diparamente tsa bohlokwa tse kang botenya ba koporo, bophara ba motsamao, le sebaka ho qoba mathata a ka bang teng a tlhahiso. Ho feta moo, diparamente tse kang ho ntsha motlakase, sebaka sa ho tjhesa, le boholo ba ho feta di lokela ho hlahlojwa ho netefatsa polokeho le botshepehi ditshebedisong tse nang le motlakase o phahameng le wa motlakase o phahameng.

Taba ea bobeli, baenjiniere ba CAM ba tlameha ho ela hloko ka ho khetheha litaba tsa taolo ea mocheso le tšitiso ea motlakase (EMI/EMC). Li-PCB tsa Power Electronics li kenyelletsa likarolo tse matla tse hlahisang mocheso o moholo, kahoo moenjiniere o hloka ho etsa bonnete ba hore lifaele tsa tlhahiso li kenyelletsa meralo e nepahetseng ea mocheso, joalo ka li-vias tsa mocheso, libaka tse kholo tsa koporo, le likhetho tse khethehileng tsa thepa joalo ka aluminium kapa li-ceramic substrates. Ka nako e ts'oanang, moralo oa tšireletso ea motlakase le lifofane tsa fatše li tlameha ho fihlela litlhoko tsa moralo ho thibela EMI le mathata a botšepehi ba matšoao nakong ea tlhahiso. Ka ho ntlafatsa sebopeho sa PCB, lisebelisoa le sebopeho, lienjineri tsa CAM li ka fokotsa ho futhumala le ho netefatsa ho lumellana ha motlakase.

Qetellong, moenjiniere o tlameha ho nahana ka litšobotsi tsa mochini le litlhoko tsa kopano ho netefatsa hore Power Electronics PCB e ka etsoa ka nepo le ho tsamaisana le ts'ebetso ea kopano. Ho bohlokoa hape ho netefatsa hore lintlha tsohle tsa tlhahlobo li behiloe ka nepo e le hore tlhahlobo ea ts'ebetso e ka etsoa hantle kamora tlhahiso. Ho lekola lifaele tsohle le ho netefatsa mamello ea tlhahiso ke mohato oa bohlokoa ho netefatsa hore PCB ea ho qetela e kopana le litlhaloso tsa moralo mme e ts'ehetsa mekhoa e metle, e tšepahalang ea tlhahiso le liteko.

fihlela qeto e

Ho rala li-PCB bakeng sa lisebelisoa tsa elektroniki tsa motlakase ke ts'ebetso e rarahaneng e hlokang ho nahanoa ka hloko mabapi le khetho ea likarolo, taolo ea mocheso, moralo oa moralo le tlhahlobo ea netefatso. Ka ho latela mekhoa e metle - joalo ka ho sebelisa thepa e nepahetseng, ho fokotsa bolelele ba ho hlaka, le ho ntlafatsa mokhoa oa ho beha likarolo - o ka etsa bonnete ba hore moralo oa hau o tla sebetsa hantle hape o ka tšeptjoa. Ho feta moo, liteko tse matla le netefatso li tla thusa ho etsa bonnete ba hore PCB e kopana le litekanyetso tsa ts'ebetso le polokeho, ho e lumella ho sebetsa ka ts'epo tikolohong eo e reriloeng ho eona.