전력 전자 PCB: 최고의 ECAD 소프트웨어로 전원 공급 장치 PCB 설계 및 시뮬레이션

Zachariah Peterson
|  작성 날짜: June 29, 2021
전원 공급 장치 PCB를 위한 중요한 설계 표준

전원 공급 장치용 PCB는 고속 네트워킹 장비 및 복잡한 임베디드 시스템만큼 설계하기 어려울 수 있습니다. 이러한 회로 기판 설계는 특히 전원 공급 장치의 출력에 도달하는 고전압 및 전류를 처리할 때 다양한 동작 및 안전 요구 사항을 충족해야 합니다. 전원 공급 장치 PCB와 관련된 안전 표준 외에도 부품 선택은, 과도한 잡음, 링잉 및 열 발생 없이 원하는 전원 출력을 제공할 수 있도록 설계에 중요합니다.

적절한 CAD 도구와 부품 소싱 기능을 사용하면 부품을 쉽게 찾고 전원 공급 장치 설계에 추가할 수 있습니다. 그러면 설계가 ESD, 전류 및 열 관리, 안전 등에 대한 기본 업계 규격을 준수하도록 하면서 빠르게 레이아웃을 만들 수 있습니다. 전원 공급 장치 PCB 설계에 대한 몇 가지 중요한 지침을 아래에서 확인해 보세요.

ALTIUM DESIGNER®

업계 최고의 시뮬레이션 및 레이아웃 도구가 포함된 통합 전원 공급 장치 PCB 설계 패키지입니다.

가전기기, 산업 시스템, 컴퓨터, 정밀 측정 장비 및 기타 여러 시스템은 모두 통합 또는 외부 전원 공급 장치로부터 안정적인 전원을 공급받아야 합니다. 전원 공급 장치용 PCB는 열 관리, EMI 및 잡음, 안전과 같은 여러 설계 요구 사항의 균형을 맞춰야 합니다. 이러한 요구 사항을 모두 충족하는 것은 어려울 수 있으며, 특히 적절한 소프트웨어가 없는 경우 더욱 어렵습니다.

전원 공급 장치에 사용되는 다양한 회로 또한 매우 복잡할 수 있어서 설계를 검증하는 데 다양한 컴포넌트와 시뮬레이션을 필요로 합니다. 전원 공급 장치 PCB 설계자에게는 중요한 설계 및 안전 요구 사항을 준수하면서 작업을 수행하는 완벽한 설계 도구 세트가 필요합니다. 당사는 설계가 기본 요구 사항을 충족하게 할 수 있도록 안전하고 매우 효율적인 전원 공급 장치용 PCB를 구축하는 데 도움이 되는 몇 가지 중요한 설계 지침을 마련했습니다.

적절한 설계 지침을 따르고 최고의 PCB 레이아웃 소프트웨어를 사용하면 대규모로 제작될 수 있는 메탈 코어 PCB를 만들 수 있습니다. 이러한 지침을 따라 메탈 코어 PCB가 제조 가능하며 기본 업계 표준을 준수하도록 합니다.

전원 공급 장치 PCB를 위한 중요한 설계 표준

IPC 표준부터 기타 업계별 표준까지 전원 공급 장치 PCB에 적용되는 업계 표준은 많습니다. 전원 공급 장치에서 도체의 과도한 온도 상승 또는 ESD가 발생하지 않도록 하는 기본 IPC 표준 두 가지는 다음과 같습니다.

  • IPC-2221: 일반 설계 검증 표준으로, 연면 거리 및 공간 거리 요구 사항을 지정하여 전원 공급 장치 설계에 적용됩니다. 이러한 요구 사항은 표면 레이어의 노출된 도체 사이 및 내부 레이어의 도체 사이에서 ESD를 방지하는 데 도움이 됩니다.
  • IPC-2152: 도체의 온도 상승을 제한하기 위해 도체의 전류 용량에 적용되는 표준입니다. 이 제한은 표면 및 내부 레이어에서 다각형, 구리 주입 영역, 전원면 및 파워레일의 크기를 조정하는 데 사용되어야 합니다.

전원 공급 장치 설계를 클래스 2 또는 클래스 3으로 분류할 수 있는 IPC-6012 및 IPC-A-600과 같은 다른 중요한 IPC 표준은 안정성을 좌우합니다. UL/IEC 표준은 다양한 제품에 대한 안전 요구 사항을 지정하기 때문에 많은 업계에서 중요한 표준입니다.

규격에 따라 설계할 수 있게 도와주는 완벽한 CAD 패키지

전원 공급 장치용 PCB 레이아웃에는 다각형 설계, 신호 및 평면 레이어 정의, 파워 레일 생성 등에 다양한 CAD 도구가 필요합니다. Altium Designer와 같은 애플리케이션에서 최고의 CAD 도구를 사용하면 설계에 히트 싱크를 배치하여 열부하를 분산시키고 온도를 낮게 유지할 수도 있습니다.

PCB 전원면

도체의 크기를 조정한 후에는 Altium Designer에서 PCB 전원 및 접지면 배열을 만드세요.

전원 공급 장치 PCB를 위한 회로 설계, 시뮬레이션 및 분석

적절한 회로도 편집기 도구를 사용하면 전원 공급 장치 설계를 위해 전자 공급망을 살필 수 있습니다. PCB 설계에서 구현하려는 토폴로지가 무엇이든 전원 공급 장치에서 필요한 출력 전압 및 전류를 제공할 수 있는 컴포넌트를 찾아야 합니다. 계층적 설계 도구가 포함된 뛰어난 회로도 편집기는 회로도를 체계적으로 구성하고 필요한 컴포넌트로 회로도를 명확히 만드는 데 도움이 됩니다.

전원 공급 장치용 부품을 찾으려면 특정 전원 공급 장치 토폴로지에 필요한 다양한 부품을 확인하세요. 그러면 Altium Designer의 공급망 도구를 사용하여 컴포넌트 데이터를 찾고 부품에 대한 회로도 기호 및 PCB 풋프린트를 만들 수 있으며, Altium Designer에서 최고의 PCB 레이아웃 도구로 원하는 토폴로지를 구현할 수 있습니다.

시뮬레이션, 설계 및 레이아웃 도구를 하나의 프로그램에서 사용 가능

외부 시뮬레이션 도구로 설계 도구를 보완하려 하지 마세요. Altium Designer의 SPICE 엔진을 사용하면 레귤레이터 회로의 배전을 시뮬레이션하고 설계의 전원 출력에 대한 중요한 과도현상 분석 결과를 시각화할 수 있습니다. 전원 공급 장치 회로의 전기적 동작을 충분히 평가한 후에는 통합 회로도 캡처 도구를 사용하여 PCB 레이아웃을 시작할 수 있습니다. 오직 Altium Designer만이 외부 설계 및 시뮬레이션 프로그램 없이 전체 전원 공급 장치 설계 프로세스를 안내할 수 있습니다.

LLC 공진형 컨버터 전원 공급 장치 PCB

Altium Designer에서 이 LLC 공진형 컨버터용 고품질 PCB 레이아웃을 구축하고 시뮬레이션하세요.

모든 전원 공급 장치 PCB 설계 도구를 하나의 애플리케이션에서 사용 가능

이제 안전한 전원 공급 장치를 설계하려면 여러 설계 도구, 분석 단계, 컴포넌트 및 시뮬레이션이 필요하다는 것이 분명해졌습니다. 생산성을 유지하기 위해서는 전력 전자 설계자에게 완벽한 PCB 레이아웃, 시뮬레이션 및 부품 소싱 도구 세트가 필요합니다. 설계자는 모든 설계 도구가 단일 프로그램에 있을 때 생산성을 최대로 하여 작업할 수 있습니다.

다른 ECAD 애플리케이션보다 뛰어난 Altium Designer의 주요 장점은 바로 통합성입니다. 전력 전자 및 기타 고급 설계를 설계하는 데 필요한 모든 것이 하나의 프로그램에 갖춰져 있습니다. 설계를 완료하기 위해 외부 프로그램을 추가할 필요가 없으며, 하나의 애플리케이션으로 기판을 설계하고 제조하는 데 필요한 모든 작업을 수행할 수 있습니다.

효율성과 안전을 보장하는 데 도움이 되는 규칙 기반 설계

Altium Designer의 힘은 완벽한 규칙 기반 설계 도구 세트에서 나옵니다. Altium Designer에서는 중요한 안전 및 전기적 간격을 설계 규칙으로 쉽게 설정할 수 있습니다. 내부 설계 엔진은 기판이 생성될 때 이러한 표준에 대해 전원 공급 장치 PCB 레이아웃을 확인합니다. 다른 어떤 PCB 설계 애플리케이션도 오늘날의 전력 컨버터, 레귤레이터 및 전원 공급 장치용 회로 기판에 필요한 안전 및 안정성 표준을 구축하는 데 도움을 주지 못합니다.

Altium Designer에서의 전원 공급 장치 PCB 설계

Altium Designer에는 안전 및 업계 표준 준수를 보장하는 데 필요한 모든 것이 갖춰져 있습니다.

Altium Designer는 매우 효율적이고 안전한 전원 공급 장치 설계를 만드는 데 도움이 되는 완벽한 PCB 설계 도구 세트를 제공합니다. 설계, 레이아웃 및 시뮬레이션을 위해 여러 프로그램을 사용할 필요 없이 강력한 하나의 애플리케이션에서 업계 최고의 PCB 설계 도구 세트를 사용해 보세요.

Altium 365의 Altium Designer는 지금까지 소프트웨어 개발 분야로 밀려났던 전자 산업에 이례적인 규모의 통합을 제공하여 설계자가 집에서 일하며 이례적인 수준의 효율성을 달성할 수 있게 합니다.

Altium 365에서 Altium Designer로 할 수 있는 작업은 이보다 훨씬 많습니다. 제품 페이지에서 자세한 기능 설명을 읽어 보거나 On-Demand 웨비나 중 하나를 확인해 보세요.

작성자 정보

작성자 정보

Zachariah Peterson은 학계 및 업계에서 폭넓은 기술 분야 경력을 가지고 있으며, 지금은 전자 산업 회사에 연구, 설계 및 마케팅 서비스를 제공하고 있습니다. PCB 업계에서 일하기 전에는 포틀랜드 주립대학교(Portland State University )에서 학생들을 가르치고 랜덤 레이저 이론, 재료 및 안정성에 대한 연구를 수행했으며, 과학 연구에서는 나노 입자 레이저, 전자 및 광전자 반도체 장치, 환경 센서, 추계학 관련 주제를 다루었습니다. Zachariah의 연구는 10여 개의 동료 평가 저널 및 콘퍼런스 자료에 게재되었으며, Zachariah는 여러 회사를 위해 2천여 개의 PCB 설계 관련 기술 문서를 작성했습니다. Zachariah는 IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society 및 PCEA(Printed Circuit Engineering Association)의 회원입니다. 이전에는 양자 전자 공학의 기술 표준을 연구하는 INCITS Quantum Computing Technical Advisory Committee에서 의결권이 있는 회원으로 활동했으며, 지금은 SPICE 급 회로 시뮬레이터를 사용하여 광자 신호를 나타내는 포트 인터페이스에 집중하고 있는 IEEE P3186 Working Group에서 활동하고 있습니다.

관련 자료

관련 기술 문서

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