Mạch In Điện Tử Công Suất: Thiết Kế và Mô Phỏng Mạch In Nguồn Điện của Bạn Với Phần Mềm ECAD Tốt Nhất

Một PCB cho nguồn cung cấp có thể khó thiết kế như thiết bị mạng tốc độ cao và hệ thống nhúng phức tạp. Những thiết kế bảng mạch này cần phải tính đến một loạt các hành vi và yêu cầu an toàn, đặc biệt khi xử lý với điện áp cao và dòng điện đạt đến đầu ra của nguồn cung cấp. Ngoài các tiêu chuẩn an toàn liên quan đến PCB nguồn cung cấp, việc lựa chọn linh kiện là rất quan trọng để đảm bảo thiết kế có thể cung cấp công suất mong muốn mà không gây ra tiếng ồn, rung và sinh nhiệt quá mức.

Với các công cụ CAD phù hợp và tính năng tìm kiếm linh kiện, việc tìm và thêm linh kiện vào thiết kế nguồn cung cấp của bạn trở nên dễ dàng. Bạn có thể nhanh chóng tạo bố cục của mình trong khi đảm bảo thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn cơ bản của ngành về ESD, quản lý dòng điện và nhiệt, an toàn, và nhiều hơn nữa. Hãy tiếp tục đọc để xem một số hướng dẫn quan trọng về thiết kế PCB nguồn cung cấp và làm thế nào bạn có thể đảm bảo

ALTIUM DESIGNER^®

Một gói thiết kế PCB nguồn cung cấp thống nhất với các công cụ mô phỏng và bố trí tốt nhất của ngành.

Các thiết bị gia dụng, hệ thống công nghiệp, máy tính, thiết bị đo lường chính xác, và nhiều hệ thống khác đều cần có nguồn điện ổn định từ một đơn vị cung cấp điện tích hợp hoặc bên ngoài. PCB cho các đơn vị cung cấp điện cần phải cân nhắc nhiều yêu cầu thiết kế như quản lý nhiệt, EMI và tiếng ồn, và an toàn. Việc đáp ứng tất cả các yêu cầu này có thể khó khăn, đặc biệt là khi bạn không có phần mềm thiết kế phù hợp.

Các mạch khác nhau được sử dụng trong nguồn cung cấp điện cũng có thể rất phức tạp, đòi hỏi một loạt các linh kiện cũng như các mô phỏng để xác minh thiết kế. Một nhà thiết kế PCB cho nguồn cung cấp điện cần một bộ công cụ thiết kế đầy đủ để thực hiện công việc của mình trong khi đảm bảo tuân thủ các yêu cầu thiết kế và an toàn quan trọng. Để đảm bảo thiết kế của bạn đáp ứng các yêu cầu cơ bản, chúng tôi đã biên soạn một số hướng dẫn thiết kế quan trọng để giúp bạn xây dựng các PCB an toàn và hiệu quả cao cho nguồn cung cấp điện.

Nếu bạn tuân theo các hướng dẫn thiết kế đúng đắn và sử dụng phần mềm bố trí PCB tốt nhất, bạn có thể tạo ra một PCB lõi kim loại có thể được sản xuất hàng loạt. Tuân theo các hướng dẫn này để đảm bảo PCB lõi kim loại của bạn có thể được sản xuất và tuân thủ các tiêu chuẩn cơ bản của ngành.

Các Tiêu Chuẩn Thiết Kế Quan Trọng cho PCB Nguồn Cung Cấp Điện

Có nhiều tiêu chuẩn ngành áp dụng cho PCB nguồn điện, từ các tiêu chuẩn IPC đến các tiêu chuẩn cụ thể của ngành khác. Hai tiêu chuẩn IPC cơ bản sẽ đảm bảo nguồn điện của bạn không gặp phải ESD hoặc tăng nhiệt độ quá mức ở dây dẫn là:

• IPC-2221: Tiêu chuẩn chất lượng thiết kế chung này áp dụng cho thiết kế nguồn điện bằng cách quy định yêu cầu về khoảng cách lẻn và khoảng cách an toàn. Những yêu cầu này nhằm giúp ngăn chặn ESD giữa các dây dẫn tiếp xúc trên lớp bề mặt và giữa các dây dẫn trên các lớp nội bộ.
• IPC-2152: Tiêu chuẩn này áp dụng cho khả năng chịu dòng điện trong dây dẫn với mục đích hạn chế tăng nhiệt độ trong dây dẫn. Giới hạn này nên được sử dụng để kích thước các đa giác, đổ đồng, mặt phẳng nguồn và thanh nguồn trên bề mặt và các lớp nội bộ.

Các tiêu chuẩn IPC quan trọng khác sẽ điều chỉnh độ tin cậy, như IPC-6012 và IPC-A-600, có thể phân loại thiết kế nguồn điện là Lớp 2 hoặc Lớp 3. Các tiêu chuẩn UL/IEC cũng quan trọng trong nhiều ngành vì chúng sẽ quy định yêu cầu an toàn trên một loạt sản phẩm.

Gói CAD Đầy Đủ Giúp Bạn Thiết Kế Theo Tiêu Chuẩn

Bố cục PCB cho nguồn cung cấp của bạn sẽ cần một loạt công cụ CAD cho thiết kế đa giác, xác định lớp tín hiệu và lớp mặt phẳng, tạo đường ray nguồn, và nhiều hơn nữa. Với những công cụ CAD tốt nhất trong một ứng dụng như Altium Designer, bạn cũng có thể đặt một tản nhiệt trong thiết kế của mình để giúp giải tán tải nhiệt và giữ cho nhiệt độ thấp.

• PCB nguồn cung cấp của bạn sẽ hỗ trợ một loạt các điện áp trong quá trình chuyển đổi và điều chỉnh nguồn. Sử dụng phần mềm thiết kế tuân theo tiêu chuẩn IPC-2221 cho khoảng cách dẫn điện.

  Tìm hiểu thêm về thiết kế theo tiêu chuẩn IPC-2221 trong các thiết kế điện áp cao.

• Theo dõi tiêu chuẩn IPC-2152 để đảm bảo các dẫn điện trong bố cục PCB của bạn sẽ không trải qua sự tăng nhiệt độ quá mức.

  Tìm hiểu thêm về việc kích thước dẫn điện trong bố cục PCB của bạn để đảm bảo tăng nhiệt độ thấp.

• Khi đã đến lúc bắt đầu tạo bố cục PCB nguồn cung cấp của bạn, thiết kế của bạn có thể được hưởng lợi từ một vật liệu PCB stackup thay thế, như PCB gốm hoặc PCB lõi kim loại.

  Tìm hiểu thêm về việc chọn vật liệu nền PCB thay thế.

Sau khi bạn kích thước các dẫn điện, tạo bố trí mặt đất và nguồn PCB của bạn trong Altium Designer.

Thiết kế Mạch, Mô phỏng, và Phân tích cho PCB Nguồn Cung Cấp

Sử dụng các công cụ biên tập sơ đồ mạch phù hợp sẽ giúp bạn có khả năng nhìn vào chuỗi cung ứng điện tử cho các thiết kế nguồn cung cấp. Bất kể bạn muốn triển khai topologi nào trong thiết kế PCB của mình, bạn sẽ cần tìm các linh kiện có thể cung cấp điện áp và dòng điện đầu ra yêu cầu cho nguồn cung cấp của bạn. Một trình biên tập sơ đồ mạch tuyệt vời với các công cụ thiết kế phân cấp sẽ giúp bạn giữ được tổ chức và tạo ra các sơ đồ mạch rõ ràng với các linh kiện yêu cầu của bạn.

Để bắt đầu tìm kiếm các linh kiện cho nguồn cung cấp của bạn, xác định các linh kiện khác nhau mà bạn sẽ cần cho topologi nguồn cung cấp cụ thể của mình. Sau đó, bạn có thể sử dụng các công cụ chuỗi cung ứng trong Altium Designer để tìm dữ liệu linh kiện, và bạn có thể bắt đầu tạo biểu tượng sơ đồ mạch và bản in chân PCB cho các bộ phận của mình. Bạn sau đó có thể bắt đầu triển khai topologi mong muốn của mình với các công cụ bố trí PCB tốt nhất trong Altium Designer.

Mô phỏng, Thiết kế, và Công cụ Bố trí trong Một Chương trình

Không nên sử dụng các công cụ mô phỏng bên ngoài để bổ sung cho công cụ thiết kế của bạn. Bạn có thể sử dụng động cơ SPICE trong Altium Designer để mô phỏng phân phối công suất trong mạch điều chỉnh của bạn, và bạn có thể hình dung kết quả phân tích quá độ quan trọng cho nguồn điện trong thiết kế của bạn. Sau khi đánh giá đầy đủ hành vi điện trong mạch cung cấp điện của bạn, bạn có thể sử dụng công cụ chụp sơ đồ tích hợp để bắt đầu bố trí PCB của mình. Chỉ có Altium Designer mới có thể hướng dẫn bạn qua toàn bộ quy trình thiết kế nguồn cung cấp điện mà không cần bất kỳ chương trình thiết kế và mô phỏng bên ngoài nào.

• Có một số cấu trúc điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn bạn có thể triển khai trong nguồn cung cấp điện của mình với công cụ thiết kế và mô phỏng phù hợp.

  Tìm hiểu thêm về các cấu trúc chuyển đổi nguồn điện tiêu chuẩn.

• Các linh kiện bạn chọn sẽ là yếu tố quyết định đến độ tin cậy và hành vi điện ổn định.

  Tìm hiểu thêm về việc chọn các linh kiện như cuộn cảm cho các bộ điều chỉnh chuyển mạch.

• Khi bạn bắt đầu bố trí PCB cho nguồn cung cấp điện của mình, hãy chắc chắn rằng bạn áp dụng các phương pháp DFM tốt nhất để đảm bảo bo mạch của bạn có thể dễ dàng vượt qua quá trình sản xuất.

  Tìm hiểu thêm về thiết kế cho sản xuất PCB.

Xây dựng và mô phỏng bố trí PCB chất lượng cao này cho bộ chuyển đổi cộng hưởng LLC trong Altium Designer.

Tất Cả Công Cụ Thiết Kế PCB Nguồn Cung Cấp Điện Của Bạn Trong Một Ứng Dụng

Đến nay, việc thiết kế nguồn điện an toàn đòi hỏi nhiều công cụ thiết kế, bước phân tích, linh kiện và mô phỏng khác nhau. Để duy trì hiệu suất làm việc, những người thiết kế điện tử công suất cần một bộ công cụ đầy đủ về bố trí PCB, mô phỏng và tìm nguồn linh kiện, và họ có thể làm việc với hiệu suất cao nhất khi tất cả các công cụ thiết kế của họ được tích hợp trong một chương trình duy nhất.

Lợi thế lớn nhất của Altium Designer so với các ứng dụng ECAD khác là sự tích hợp của nó. Mọi thứ cần thiết để thiết kế điện tử công suất và các thiết kế tiên tiến khác đều được đặt trong một chương trình duy nhất. Bạn sẽ không cần thêm các chương trình bên ngoài để hoàn thành thiết kế của mình, bạn có thể làm mọi thứ cần thiết để thiết kế và sản xuất bo mạch của mình với một ứng dụng duy nhất.

Thiết Kế Theo Quy Tắc Giúp Đảm Bảo Hiệu Quả và An Toàn

Sức mạnh của Altium Designer đến từ bộ công cụ thiết kế theo quy tắc đầy đủ của nó. Bạn có thể dễ dàng thiết lập các quy tắc thiết kế quan trọng về khoảng cách an toàn và điện trong Altium Designer, và động cơ thiết kế nội bộ sẽ kiểm tra bố trí PCB nguồn điện của bạn so với các tiêu chuẩn này khi bo mạch của bạn được tạo ra. Không có ứng dụng thiết kế PCB nào khác giúp bạn xây dựng theo các tiêu chuẩn an toàn và độ tin cậy cần thiết trong các bo mạch hiện nay cho nguồn điện, bộ điều chỉnh và bộ chuyển đổi điện.

• Altium Designer giúp đảm bảo PCB cho nguồn cung cấp điện của bạn tuân thủ các tiêu chuẩn cơ bản của ngành với bộ đầy đủ các tính năng thiết kế theo quy tắc.

  Tìm hiểu thêm về bộ công cụ thiết kế PCB đầy đủ trong Altium Designer.

• PCB nguồn cung cấp có thể có nhiều thành phần phức tạp đòi hỏi thiết kế 3D cẩn thận để đảm bảo vừa vặn với vỏ máy đồng thời tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quan trọng.

  Tìm hiểu thêm về các tính năng thiết kế PCB 3D bản địa của Altium Designer.

• Khi bạn sẵn sàng chia sẻ thiết kế của mình với các thành viên trong nhóm, bạn sử dụng nền tảng Altium 365, nền tảng đám mây duy nhất cho phép bạn chia sẻ và hợp tác trên các dự án mạch in phức tạp.

  Tìm hiểu thêm về việc chia sẻ dữ liệu dự án PCB của bạn với Altium 365.

Altium Designer bao gồm mọi thứ cần thiết để đảm bảo an toàn và tuân thủ các tiêu chuẩn ngành.

Altium Designer cung cấp cho bạn quyền truy cập vào bộ đầy đủ các công cụ thiết kế PCB giúp bạn tạo ra các thiết kế nguồn cung cấp hiệu quả và an toàn cao. Quên đi việc sử dụng nhiều chương trình cho thiết kế, bố trí và mô phỏng, sử dụng bộ công cụ thiết kế PCB tốt nhất của ngành trong một ứng dụng mạnh mẽ.

Altium Designer trên Altium 365 mang lại một lượng tích hợp chưa từng có cho ngành công nghiệp điện tử, trước đây chỉ giới hạn trong lĩnh vực phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc từ xa và đạt được mức độ hiệu quả chưa từng có.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bạn có thể kiểm tra trang sản phẩm để biết mô tả tính năng sâu hơn hoặc một trong những Hội thảo Trực tuyến Theo Yêu cầu.