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Leistungsmodul PCB

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Leiterplatte des Leistungsmoduls

Venture ist Ihr One-Stop-Hersteller von Industrie- und Automobilprodukten in China. Wir bieten Enterprise-Computing-Lösungen für unsere Kunden und kommerzielle Märkte. Zur Pflege unseres Netzwerks in der Elektronikbranche. Venture stellt Designs, Betrieb und Vertrieb für unsere Leistungsmodul-Leiterplattenversorgungen vor. Unsere Leistungsmodul-PCB-Services umfassen:

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Venture ist ein erfahrener Hersteller von Leiterplatten für Leistungsmodule. Die Leiterplatte des Venture-Leistungsmoduls bietet Steuerung für Schaltungselemente für mehrere Leistungskomponenten.

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Unsere Leistungsmodul-Leiterplatte wurde entwickelt, um Signalintegrität und Leistungsintegrität sicherzustellen. Venture-Power-Modul-Leiterplatten werden oft nach Dioden klassifiziert, da sie mehr Eigenschaften mit Dioden teilen.

Wir haben eine Leistungsmodul-Leiterplatte als kompaktes Moduldesign, hohe Leistungsdichte und Konfigurationsflexibilität vorgestellt, um unsere Kunden zufrieden zu stellen.

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Venture-Leistungsmodul-PCB, ideal für den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen wie Mess- und Prüfgeräten, Prozesssteuerung und tragbaren Anwendungen.

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Leiterplatte des Leistungsmoduls

Venture stellt sicher, dass alle Leistungsmodul-Leiterplatten für den Anschluss und andere Zwecke nützlich sind. Die Platine des Venture-Leistungsmoduls ist beim bequemen Trennen nützlich.

Venture stellt Leistungsmodul-PCB her, das die physische Einhausung von Leistungshalbleitergeräten auf sichere Weise steuert. Kurz gesagt, Venture sorgt immer für Sicherheit.

Wenn Sie weitere Informationen über Venture wünschen, können Sie uns eine E-Mail senden!

Leistungsmodul-Leiterplatte: Der ultimative FAQ-Leitfaden

Power-Module-PCB-The-Ultimate-FAQs-Guide

Wenn Sie Informationen zu Leistungsmodul-Leiterplatten suchen, werden Sie hier fündig.

Dies liegt daran, dass dieser Leitfaden alle Ihre Fragen zur Leistungsmodul-Leiterplatte beantwortet.

Tauchen wir gleich ein.

Was ist Power Module PCB?

Power Module PCB ist eine Art Leiterplatte, die für die Leistungsregelung in elektronischen Geräten verantwortlich ist.

Es ist ein Konverter.

Es wandelt eine Eingangsleistung in eine Ausgangsleistung um, die die Anforderungen einer Schaltung, eines Systems oder einer Last erfüllt.

Elektronische Geräte wie Computer und Haushaltsgeräte benötigen eine Leistungsmodul-Leiterplatte, um Wechselstrom in Gleichstrom mit reduziertem Rauschgehalt umzuwandeln.

Leiterplatte des Leistungsmoduls

Leiterplatte des Leistungsmoduls

Was sind die Hauptkomponenten der Leistungsmodul-Leiterplatte?

Die Stromversorgungsplatine kann in vier Hauptteile eingeteilt werden, nämlich:

Transformator

Der Transformator ist ein festes Gerät, das dafür verantwortlich ist, elektrische Energie von der Primärquelle zur Sekundärquelle ohne Frequenzunterbrechung zu leiten. Es wird auch zum Erhöhen oder Verringern der Eingangsspannung verwendet.

Gleichrichter

Ein Gleichrichter ist ein elektrisches Gerät, das im Korrekturprozess verwendet wird, bei dem Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird. Es gibt zwei Arten von Gleichrichtern, nämlich gesteuerte und ungesteuerte Gleichrichter.

Filter

Nach dem Gleichrichtungsvorgang entlädt sich ungünstiger Wechselstrom und setzt die Last der Zerstörung aus. Daher werden Filter eingesetzt, um dies zu vermeiden.

Im Wesentlichen poliert der Filter das Signal und dämpft das AC-Element.

Spannungsregler

Damit die Leiterplatte des Leistungsmoduls effizient arbeitet, ist eine stabile Ausgangsspannung erforderlich, daher sind Spannungsregler erforderlich. Die Regler modulieren grundsätzlich den Spannungsausgang der Netzteilplatine.

Welches sind die Haupteigenschaften des Leiterplattenmaterials für Stromversorgungen, die bei der Materialauswahl zu berücksichtigen sind?

Wärmeausdehnungskoeffizient [CTE]

CTE ist im Grunde die Ausdehnungsrate in der Leiterplatte des Leistungsmoduls. Falls das Substrat einer Wärme oberhalb der Glasübergangstemperatur ausgesetzt wird, wird auch ein entsprechender Anstieg des CTE beobachtet. CTE wird in [ppm] Teilen pro Million gemessen.

Der Unterschied im CTE zwischen dem Substrat und der Kupferschicht wird zu einem Problem, wenn es Hitze ausgesetzt wird. Aus diesem Grund wird der CTE hinsichtlich der Expansionswirkung auf der kleinstmöglichen Größe gehalten.

Dielektrizitätskonstante [Dk].

Die Dielektrizitätskonstante der Leiterplatte des Leistungsmoduls muss konstant sein, um für Geräte mit hoher Frequenz geeignet zu sein. Ein Abfall der Dielektrizitätskonstanten führt zu einem entsprechenden Anstieg der Frequenz.

Der elektrische Wirkungsgrad einer Dielektrizitätskonstante wird durch Elemente wie Signalintegrität und Widerstand beeinflusst.

Verlustfaktor [Df].

Auch bekannt als dielektrischer Verlustfaktor. Eine Verringerung des Verlustfaktors führt zu einer Verringerung der Leiterplattenleistung.

Der Verlustfaktor der Leiterplatte des Leistungsmoduls steigt mit der Frequenz stetig an. Der Verlustfaktor ist am besten für analoge Signale geeignet und hat in digitalen Schaltungen keine Priorität.

Wärmeleitfähigkeit [K].

Die Wärmeleitfähigkeit eines Netzteils entspricht der Fähigkeit einer Leiterplatte, Wärme zu übertragen. Bei Abnahme der Wärmeleitfähigkeit wird auch eine parallele Abnahme der Wärmeleitung der Leiterplatte beobachtet.

Die Wärmeleitfähigkeit wird in Watt pro Meter bestimmt und in Kelvin[k] angegeben.

Glasübergangstemperatur [Tg].

Die Glasübergangstemperatur ist die Änderungsrate, wenn das Leiterplattenmaterial des Leistungsmoduls hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Wenn das PCB-Material hohen Temperaturen ausgesetzt wird, glättet es sich und verfestigt sich nach der Wärmeabfuhr wieder in seinem ursprünglichen Zustand.

Elektrische Festigkeit

Die elektrische Festigkeit ist die Rate, mit der ein Leistungsmodul-Leiterplattensystem elektrischen Fehlfunktionen standhalten kann. Es wird hergestellt, indem das Stromversorgungssystem niedrigen Impulsen und hohen Spannungen ausgesetzt wird, um eine optimale Wechselstromfrequenz aufrechtzuerhalten.

Sie wird in Volt/mil angegeben und in den meisten Fällen wird die PCB zwischen 800 V/mil und 1500 V/mil bewertet.

Welches sind die zwei Haupttypen von Leiterplatten für Leistungsmodule?

Hier sind die zwei Hauptkategorien von Leistungsmodul-PCB-Typen:

Platine des linearen Leistungsmoduls

Auch als geregeltes Leistungsmodul bekannt PCB, wird diese Art von Leistungsmodul üblicherweise in Low-End-Geräten verwendet. Wie der Begriff linear andeutet, dient dies der Modulation der Stromversorgung und bietet eine optimale Spannungsausgabe.

Aufgrund ihrer jahrelangen Verfügbarkeit bietet die Leiterplatte für lineare Pulvermodule zahlreiche Vorteile, darunter niedrige Kosten und eine geringe Geräuschentwicklung.

Platine des linearen Leistungsmoduls

Platine des linearen Leistungsmoduls

Platine Schaltnetzteil [SMPS].

Wechselmodus Netzteilplatine wird im Vergleich zu Linear PCB als komplexer angesehen. Es hat die Fähigkeit, einen Gleichstromausgang bereitzustellen, der in der Lage ist, High-End-Gadgets und -Geräte mit Strom zu versorgen.

Dies wird durch die ermöglicht AC-DC-Wandlerplatine.

Durch einen Schaltkreis wird der DC-Ausgang in AC mit hohem Strom und hoher Frequenz umgewandelt.

Dies wird später verwendet, um den Spannungsausgang zu steuern, der für einen effizienten Betrieb der Leistungsmodul-PCB-Vorrichtung benötigt wird.

Was sind die wichtigsten Überlegungen beim Design von Leistungsmodul-Leiterplatten?

Das Stromversorgungssystem hat neben der AC-DC-Wandlung weitere Funktionen. Dies macht Leiterplatten von Leistungsmodulen anfällig für Integritätsprobleme, die durch den Einsatz geeigneter Layouttechniken und die Beachtung einiger Schlüsselfaktoren verhindert werden können.

Diese Faktoren umfassen:

Regulators

Die Art des PCB-Reglers ist beim Design eines Stromversorgungssystems sehr wichtig. Zu den Reglertypen gehören Linear- und Schaltregler.

Linearregler sind am häufigsten in Low-End-Geräten wie Mobiltelefonen zu finden, die nur wenig Strom verbrauchen. Schaltregler verwenden Abschirmtechniken in Fällen von High-End-Maschinen, die Integritätsprobleme in der Nähe von Schaltkreisen verursachen können.

Auf der Leistungsmodulplatine sind auch andere Schaltkreise angeordnet, die bei der Leistungsregelung helfen.

Wärmemanagement

Stromversorgungsschaltkreise geben im Verlauf der Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom häufig Wärme ab. Daher ist ein thermisches Management erforderlich, damit die Leistungsmodulvorrichtung effizient arbeitet.

Leistungsmodul-Leiterplatten, die auf mehrschichtigen Leiterplatten ausgelegt sind, um sicherzustellen, dass die Wärme gleichmäßig verteilt wird.

Der Zweck des Wärmemanagements besteht darin, sicherzustellen, dass die emittierte Wärme die empfindlichen Elemente einer Netzteil-Leiterplatte nicht beschädigt.

Auch bei der Umwandlung von AC in DC durch Pulsweitenmodulation können Lüfter zur Kühlung der Netzteile eingebaut werden.

Power Integrity

Probleme mit der Leistungsintegrität können auftreten, wenn integrierte Schaltungen umschalten, was zu einer Änderung der Spannungspegel führt. Diese Änderung der Spannungspegel wird als Ground Bounce bezeichnet.

Überbrückungstechniken werden durch die Verwendung von Kondensatoren verwendet, um die Änderung der Spannungspegel auszugleichen. Die richtige Anordnung der Elemente beim Entwurf von Leiterplatten stellt sicher, dass diese Änderung kompensiert und eine effiziente Stromversorgung erreicht wird.

Welches sind die entscheidenden Designrichtlinien für Leistungsmodul-Leiterplatten für die Platzierung und das Routing von Komponenten?

Richtige Platzierungstechniken sind sehr wichtig beim Entwerfen von Leistungsmodul-Leiterplatten.

Es sorgt für einen optimalen Leistungs- und Signalstandard im Betrieb und gilt somit als kostengünstig.

Es gibt Richtlinien, die eingehalten werden müssen, um eine ordnungsgemäße Platzierung und Verlegung von Komponenten sicherzustellen, einschließlich:

Stromkreistrennung

Digitale Schaltungen müssen in der Reihenfolge ihrer Funktionen von analogen Schaltungen isoliert werden. Rauschsignale sollten von empfindlichen Signalen getrennt werden, um einen effizienten Betrieb der Leistungsmodul-Leiterplatte sicherzustellen.

Trennen Sie die Komponenten von Zonen, die Wärme abführen

Regler, die in High-End-Geräten zu finden sind, neigen dazu, Wärme abzugeben. Dadurch können thermische Hotspots entstehen und das Netzteil beschädigen.

Daher ist es notwendig, die PCB-Elemente von den Reglern zu trennen, um die Effizienz sicherzustellen.

Komponentenorientierung

Die Ausrichtung der Elemente in einer Leistungsmodul-Leiterplatte ist entscheidend, da sie die Kosten und den Zeitaufwand für die Entwicklung von Netzteilen beeinflusst.

Ähnliche Komponenten werden in ähnliche Richtungen ausgerichtet und verhindern wiederum Mehrfachplatzierungs- und Routingfehler.

Dies führt zu einem optimierten Prozess beim Design von Leiterplatten für Leistungsmodule.

Geben Sie Platz für Kupferspuren

Kupferspuren helfen beim Wärmemanagement in Leistungsmodul-PCBs. Ausreichende Lücken, die es den Kupferspuren ermöglichen, in die Nähe von Komponenten einzudringen, sind eine Voraussetzung.

Die Breite der Kupferbahnen spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, indem sie einen geringen Widerstand bereitstellt, um Strom durchzulassen.

Was sind die Merkmale einer perfekten SMT-Lötverbindung in Leistungsmodul-Leiterplatten?

Perfekt SMT Lötverbindungen sind entscheidend, um den Betrieb von Netzteilplatinen zu vereinfachen. Zu den Merkmalen einer perfekten Lötstelle gehören:

  • Glatte und saubere Lötstellen.
  • Das Lot sollte die Lötstoppmaske nicht berühren.
  • Keine Lücken an der Lötstelle.
  • Lot sollte den Pad-Bereich vollständig bedecken.
  • Überschüssiges Lot sollte die Elemente auf der Leiterplatte nicht bedecken.
  • Ausreichende Benetzung.

Lötstellen in der Leiterplatte des Leistungsmoduls

Lötstellen in der Leiterplatte des Leistungsmoduls

Wie beeinflussen große Komponenten und schwere Kupferbahnen die Lötqualität während der Montage der Leistungsmodul-Leiterplatte?

Die meisten Leiterplattenkomponenten für Hochstrom- und Hochspannungsleistungsmodule sind in der Regel massiv und schwer, auch wenn sie es sind SMD-Typ.

Dies gilt hauptsächlich für Hochleistungswiderstände, Kondensatoren und Induktivitäten.

Die Leiterplattenbestückung von Leistungsmodulen mit solch großen Bauteilen erfordert eine vorsichtige Handhabung beim Löten mit Reflow-Maschinen.

Die Leiterplattenbestückung mit allen angeschlossenen Komponenten durchläuft vor dem eigentlichen Löten Vorwärmzonen in der Maschine.

Nach Abschluss des Lötvorgangs sollte die Baugruppe abkühlen.

Bleifreies Löten erfordert eine höhere Löttemperatur im Vergleich zu bleihaltigem Löten. Aus diesem Grund muss die PCB-Baugruppe des Leistungsmoduls auch einer Vorwärmung auf erhöhte Temperatur unterzogen werden.

Nichtsdestotrotz stellt das Vorhandensein von Komponenten mit großer Masse und großem Volumen eine Herausforderung bei der Vorwärmung dar.

Große Bauteile benötigen mehr Aufheizzeit, da sie eine größere Masse haben.

Bis sie ausreichend aufgeheizt sind, wird den nahegelegenen Bauteilen Wärme entzogen.

Der von einem großen Bauteil erzeugte Schattenwurf verhindert, dass sich die umliegenden kleinen Bauteile ausreichend erwärmen, was zu unsachgemäßem Löten führt.

Schwere Kupferschienen stellen eine ähnliche Herausforderung wie oben dar. Aufgrund der höheren Masse benötigt das Kupfer vor dem Löten mehr Wärme, um die erforderliche Temperatur zu erreichen.

Lötmittel auf Pads von Kupferbahnen schmelzen nicht richtig, wenn die Bahnen nicht die erforderliche Vorheiztemperatur erreichen.

Dadurch haften die Bauteile nicht an den schweren Kupferbahnen.

Daher müssen Sie das Wärmeprofil eines solchen Netzteils ändern PCB-Baugruppen Durchlaufen der Reflow-Anlage. Stellen Sie sicher, dass die Einstellung eine angemessene Erwärmung ermöglicht, bevor sie die Lötzone erreichen.

Dies kann die Montage von Thermoelementen an einer bestimmten Stelle auf der Leiterplatte des Leistungsmoduls erfordern. Sie sollten sie besonders dicht an den schweren Kupferschienen und größeren Bauteilen montieren.

Die Thermoelemente überwachen die Art der Temperaturänderung, während sie die Reflow-Maschine passieren. Die geeignete Montage von Leistungsmodul-Leiterplatten mit großen Komponenten und schwerem Kupfer erfordert möglicherweise Fachwissen, obwohl es praktisch ist, um Erfolg zu erzielen.

Welches sind die Testtechniken für die Leiterplattenmontage von Leistungsmodulen, um eine gute Lötverbindung zu gewährleisten?

Manuelle Sichtprüfung

Es wird eine manuelle Sichtprüfung durchgeführt, um qualitativ hochwertige Lötverbindungen in der Leiterplatte sicherzustellen. Mikroskope werden verwendet, um den Zustand der Lötstellen und integrierten Schaltkreise zu überprüfen, die sich in der Leiterplatte des Leistungsmoduls befinden.

Es werden auch spezielle Nadeln eingesetzt, um zu bestätigen, ob die Lötstellen vollständig sind. Diese Technik gilt als kosten- und zeiteffektiv.

Automatisierte optische Inspektion [AOI]

Automatisierte optische Geräte werden durch spezielle fotografische Linsen und Software verwendet, um hochwertige Lötstellen zu bestimmen. Dieses Objektiv funktioniert anders als ein normales Kameraobjektiv.

Die Software ist auch in der Lage, Messungen der Komponenten und des Volumens der Lötstellen bereitzustellen.

Röntgeninspektion

Die Inspektionen werden anhand von Röntgenbildern durchgeführt, die beim Zusammenbau der Leiterplatte des Leistungsmoduls erstellt werden. Verdeckte Schichten und Lötfehler, die durch den Automatisierungsprozess nicht abgebildet werden können, werden zur Unterstützung des Inspektionsprozesses aufgedeckt.

Wie verwenden Sie die Kupferdicke der Leistungsmodul-PCB, um den Stromfluss zu verbessern?

Die Kupferdicke entspricht direkt dem Stromfluss in der Leiterplatte des Leistungsmoduls. Im Folgenden sind einige Verfahren aufgeführt, bei denen die Kupferdicke zur Verbesserung des Stromflusses verwendet werden kann.

  • Ermittlung der optimalen Spannung und Signalleistung.
  • Stellen Sie eine Leiterbahnimpedanz her.
  • Berücksichtigen Sie den zu erwartenden Temperaturanstieg.
  • Berechnen Sie die Oberfläche der Kupferspur.

Wie beeinflussen Stromschleifen die Leistung der Leiterplatte des Leistungsmoduls?

Die Geräuschentwicklung und Betriebsleistung der Leistungsmodul-PCB hängt stark vom Stromfluss ab, der in Schleifen erfolgt.

Beim linearen Leistungsmodul gibt es zwei Hauptschleifen – die Ausgangslastschleife und die Eingangsquellenschleife.

Bei der Leiterplatte des geschalteten Leistungsmoduls gibt es zwei weitere Schleifen, nämlich die Hochstromschleifen des Ausgangsgleichrichters und des Leistungsschalters.

Die grundlegende Konstruktionsanforderung besteht darin, die verschiedenen Stromschleifen isoliert zu halten.

Außerdem sollten Sie zulassen, dass sie nach Möglichkeit durch einen kurzen Leiter gehen.

Obwohl die Ströme in den Schleifen in größerem Umfang Gleichstrom sind, haben sie einige Wechselstromkomponenten.

Diese AC bilden einen Teil der geleiteten EMI.

Das Beibehalten einer kurzen Leiterlänge ermöglicht die Emission nur eines kleinen Teils der Wechselstromenergie in die Umgebung.

Die meisten Stromschleifen in Ausgangsgleichrichtern und Leistungsschaltern von Schaltnetzteil-Leiterplatten übertragen vibrierende Gleichströme mit hohen Spitzen.

Diese Ströme haben scharfe Kanten und trapezförmige Wellenformen.

Sie müssen diese Stromschleifen so auslegen, dass sie einen sehr kleinen Bereich umgeben und Spuren von angemessener Breite verwenden.

Beeinflusst die Leiterbahnbreite den Stromfluss in der Leiterplatte des Leistungsmoduls?

Absolut, schmale Spuren weisen eine höhere Induktivität und einen höheren Widerstand auf.

Dies liegt daran, dass der von der Spur angezeigte Widerstand und die Induktivität umgekehrt proportional zu ihrer Breite sind.

Aus diesem Grund bestimmt die Leiterbahnbreite, die die Stromschleifen bildet, die Spannungsabfälle um die Schleifen herum.

Beim Fließen über eine hohe Induktivität schmaler Leiterbahnen erzeugen pulsierende Gleichströme mit hoher Spitze ebenfalls HF-Strahlung.

Nichtsdestotrotz minimieren Stromschleifen mit breiten Bahnen diese Tendenz. Darüber hinaus bieten breite Leiterbahnen eine bessere Wärmeableitung vom Ausgangsgleichrichter und Leistungsschalter der Leiterplatte.

PCB-Layout des getakteten Leistungsmoduls

PCB-Layout des getakteten Leistungsmoduls

Was ist der beste Weg, um die Erdung im PCB-Layout des Leistungsmoduls zu platzieren?

Die Hochstromschleifen in der Leiterplatte des Leistungsmoduls müssen isoliert geerdet werden, um zu verhindern, dass sie sich gegenseitig beeinflussen.

Dies liegt daran, dass Erdungen Rückpfade mit dem geringsten Potenzial für Ströme bezeichnen.

Masse bezeichnet das Bezugspotential, von dem aus Sie das Potential der restlichen Signale bestimmen.

Sie sollten Segmente des Bodensystems unabhängig voneinander betrachten.

Dies liegt daran, dass die Masse sowohl DC- als auch AC-Signale von verschiedenen Stellen in der Leiterplatte des Leistungsmoduls überträgt.

Sie haben möglicherweise eine instabile Stromversorgung, wenn Sie diese Erdungen unsachgemäß verbinden.

Hauptsächlich sollten Sie die Low-Level-Steuermasse, die Hochstrom-Ausgangsmasse und die Hochstrom-Eingangsmasse unterscheiden.

Stellen Sie sicher, dass Sie diese Gründe voneinander trennen. Normalerweise schneiden sich die drei Massen an einem Sternpunkt in der Nähe des Eingangsrücklaufs.

Einige Leistungsmodul-Leiterplatten verfügen über digitale Abschnitte, Leistungsabschnitte und analoge Abschnitte innerhalb derselben Leiterplatte.

Daher müssen Sie die 3 Segmente unabhängig voneinander führen und die Erdung an der Rückflanke des Strommesswiderstands vornehmen.

Sie müssen alle PCB-Leiterbahnen in und aus dem Strommesswiderstand sowohl klein als auch breit halten oder Kelvin-Verbindungen verwenden.

Hohe Stromspuren führen häufig zu EMI. Sie minimieren die Strahlung, indem Sie Erdungsebenen an gegenüberliegenden Kanten der Leiterplatte und auf beiden Seiten der Leiterbahnen platzieren.

Dies umschließt effektiv die Hochstromspuren unter Verwendung von Masse.

wodurch die Hochstromspuren effektiv mit Masse umschlossen werden. Die breiten Masseleiterflächen wirken als elektrostatische Abschirmung.

Dies fängt die emittierte Energie als Wirbelströme ein, die als Wärme abfließen.

Wie verwalten Sie die Wärme auf der Leiterplatte des Leistungsmoduls?

Wärmeableitung

Leistungsmodul-Leiterplatten sind im Allgemeinen durch Wärmeabgabe während des Betriebs gekennzeichnet. Um die Wärme zu kubieren, wird Wärmeableitung eingesetzt, indem beispielsweise ein Lüfter strategisch installiert wird, um die abgeführte Wärme zu steuern.

Auch Wärme abgebende Elemente werden von empfindlichen Bauteilen getrennt.

Thermische Verteilung

Die Wärmeverteilung wird ausgeübt, wenn die Platine zusammengebaut wird. Es zielt darauf ab, Wärme gleichmäßig abzugeben und den Wärmewiderstand auf der Leiterplatte des Leistungsmoduls zu steuern.

Welche Techniken werden verwendet, um eine angemessene Wärmeableitung in der Leiterplatte des Leistungsmoduls sicherzustellen?

Zu den Verfahren, die eine angemessene Wärmeableitung sicherstellen, gehören die folgenden:

Strategische Positionierung der Lüftungsschlitze und Lüfter, die beim Abkühlen der wärmeabgebenden Komponenten helfen

Thermal Vias werden meist unter wärmeabführenden Bauteilen eingebaut, um der Wärmeabfuhr entgegenzuwirken.

Wärmeleitpads, die an wärmeemittierenden Senken angebracht sind

Wärmeableitelemente innerhalb der Leiterplatte des Leistungsmoduls sind an Kühlkörpern befestigt, wodurch die Wärme auf der Leiterplatte effektiv verwaltet wird. Ventilatoren werden ebenfalls eingesetzt, um diesen Prozess zu beschleunigen.

Verwendung von Elementen mit Wärmedämmeigenschaften

Es können auch Komponenten mit guten Wärmeisolationseigenschaften verwendet werden, um eine effektive Wärmeableitung über die Leiterplatte sicherzustellen.

Trace-Routing

Kupferspuren auf der Leiterplatte des Leistungsmoduls unterstützen die Wärmeverteilung auf der Leiterplatte, indem sie das Niveau der Komponenteninduktivität aufrechterhalten.

Strategische Komponentenplatzierung

Während des Montageprozesses von Leistungsmodul-PCBs werden wärmeabgebende Komponenten entlang der Kanten der Platine platziert, um eine ordnungsgemäße Wärmeverteilung zu ermöglichen. Die Kreistrennung ist ebenfalls ein entscheidendes Verfahren, das eine Wärmeverteilung ermöglicht

Was sind die Ursachen für EMI in Leistungsmodul-Leiterplatten?

Elektromagnetische Störungen werden auf zwei Arten übertragen, nämlich durch Leitung und Strahlung. EMI in der Leiterplatte des Leistungsmoduls wird durch Folgendes verursacht;

Schaltgeräusch

Schaltgeräusche, die emittiert werden, wenn Komponenten arbeiten, die die Leiterplatte des Leistungsmoduls bilden, werden als EMI entladen. Dies geschieht schaltend und gleichzeitig und in eine Richtung.

Strahlung von Antennen

Antennen sind im Grunde genommen eine bedeutende metallische Schicht auf der Stromversorgungsplatine in einfachen Geräten. Während des Betriebs entladen Antennen EMI durch Strahlung.

Kupferspuren

Elektromagnetische Emissionen sind ein häufiger Prozess während des Betriebs von Leiterplatten. EMI wird aufgrund der elektromagnetischen Kopplung von den nebeneinander liegenden Kupferbahnen entladen.

Rückstrompfade

Hochgeschwindigkeitssignale erfordern eine effiziente Ebenenpaarung, um die Rücksendung des Signals zu ermöglichen.

Fehlt dies, so driftet das Signal umher und sucht nach seiner Quelle, was zu erheblichen elektromagnetischen Emissionen führt.

Warum ist ein EMI-Filter in der Leiterplatte des Leistungsmoduls erforderlich?

Wann immer Stromkabel das Gehäuse des Leistungsmoduls verlassen oder in dieses eindringen, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sie EMI entladen.

Daher verlangen die Regulierungsbehörden, dass die Leistungsmodul-PCB ihre EMI-Größe niedriger als den im Frequenzbereich festgelegten Höchstpegel hält.

Aus diesem Grund setzen Sie EMI-Filter ein, um die Strahlungspegel zu verringern. Es ist jedoch nicht praktikabel, die Strahlung vollständig zu entfernen.

Das EMI-Filterdesign ermöglicht es, das hochfrequente Rauschen aus der PWM-Schaltung herauszuhalten, die das Leistungsmodul verwendet. Auf diese Weise bringt es das Rauschen zurück auf den Boden.

Es ist wichtig, dass Sie die Komponenten des Filterkreislaufs richtig auslegen.

Das richtige Komponentenlayout hilft zu verhindern, dass etwas Energie aus ihnen herausgeschaltet wird, um sich mit Spuren zu verbinden, die die Komponenten verbinden, und in die Umgebung abzugeben.

EMI Filter

EMI Filter

Was ist der Wärmewiderstand der Leistungsmodul-Leiterplatte?

Der Wärmewiderstand der Leistungsmodul-Leiterplatte ist der Grad, in dem eine Komponente der während des Betriebs der Leiterplatte erzeugten Wärme entgegenwirken kann.

Die strategische Positionierung von Ventilatoren ist ein Faktor für den thermischen Widerstand.

Wie bestimmen Sie den Wärmewiderstand der Netzteilplatine?

Der Wärmewiderstand einer Leistungsmodul-Leiterplatte ist im Grunde das Gegenteil der Wärmeleitfähigkeit der Leiterplatte.

Die Wärmeleitfähigkeit kann auf zwei verschiedene Arten bestimmt werden, nämlich:

3-Omega

Die Wärmeleitfähigkeit wird dabei bestimmt, indem die Leiterplatte innerhalb einer bestimmten Frequenz hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Das Ergebnis ist, dass sich die Komponenten mit dreifachen Frequenzen erwärmen, was den Namen 3 Omega ergibt.

Der Wärmewiderstand wird dann aus dem Kehrwert der erreichten Wärmeleitfähigkeit abgeleitet.

Bewachte Platte

Eine Heizplatte und ein Schutz werden verwendet, um die Wärmeleitfähigkeit in der Leistungsmodul-Leiterplatte herzustellen. Sie gilt als die einfachste Methode zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit.

Zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit, also des Wärmewiderstandes, werden die Temperaturen beider Seiten der Leiterplatte gemessen.

Wie können Sie den thermischen Widerstand in der Leiterplatte des Leistungsmoduls verwalten?

Leistungsmodul-Leiterplatten können nur dann ordnungsgemäß funktionieren, wenn die abgegebene Wärme gleichmäßig über die Leiterplatte verteilt wird. Die Determinante dieses Faktors ist als Wärmewiderstand bekannt.

Der Wärmewiderstand in Leiterplatten kann durch die folgenden relevanten Verfahren gemanagt werden, wie unten beschrieben;

Trennen Sie Komponenten mit hoher Leistung

Während des Montageprozesses ist die Trennung von Elementen, die Wärme abführen, von entscheidender Bedeutung, da dies dazu beiträgt, die rauen Temperaturen während des Leiterplattenbetriebs zu reduzieren.

Diese Technik wird wiederum den thermischen Widerstand in Stromversorgungsplatinen verwalten.

Komponenten in der Reihenfolge ihrer Temperatureigenschaften ausgewählt

Es müssen Bauteile eingesetzt werden, die sich durch Temperaturen auszeichnen, die die Wärmebeständigkeit begünstigen. Dies ist daher eine effektive Möglichkeit, den thermischen Widerstand in Leistungsmodul-Leiterplatten zu verwalten.

Wenden Sie Wärmeableitungstechniken an

Wärmeableitungstechniken stellen sicher, dass die Wärme gleichmäßig über die Leiterplatte verteilt wird. Praktiken wie die Installation von Durchkontaktierungen und Lüftern helfen bei der Kühlung der Komponenten und steuern so den Wärmewiderstand in Leistungsmodul-Leiterplatten.

Welche Rolle spielen der Bypass-Kondensator und der Entkopplungskondensator in der Leiterplatte des Leistungsmoduls?

Hier ist eine Erläuterung der Rolle der beiden Kondensatortypen bei der Leiterplattenmontage von Leistungsmodulen:

Kondensator umgehen

Dieser Kondensator ist für die Rauschunterdrückung von der Leiterplatte durch die Übertragung auf Masse verantwortlich.

Es wird zwischen Erdungsstiften und Spannungsversorgung angebracht, um das Rauschen und die Spannungsänderung zu verringern

Die Rolle des Umgehungskondensators besteht darin, einen Pfad mit günstiger Impedanz bereitzustellen, der es der Leiterplatte ermöglicht, Rauschfrequenzen entgegenzuwirken.

Kondensator entkoppeln

Der Entkopplungskondensator ist ein Element, das mit eingeschränkten Energiespeicherfähigkeiten ausgestattet ist und am häufigsten parallel zueinander auf der Leiterplatte platziert wird. Der Kondensator verbindet die integrierte Schaltung und die Stromversorgung auf verwandte Weise.

Es liefert im Wesentlichen die Energie, die benötigt wird, um die Ausgangsspannung auf einem konstanten Niveau zu halten. Es liefert Gleichstrom, verhindert sofortige Spannungsschwankungen und sichert dadurch integrierte Schaltkreise und reserviert auch Energie über die Leiterplatte des Leistungsmoduls.

Warum ist es wichtig, die Leistungsintegrität der Leiterplatte des Leistungsmoduls zu gewährleisten?

Power Integrity of Power Module PCB bezieht sich auf die Regulierung der Spannungsleistung, die einen effizienten Betrieb der Stromversorgungs-PCB ermöglicht. Es ist aus folgenden Gründen von großer Bedeutung, dass die Leistungsintegrität in der Leiterplatte gewährleistet ist;

Gewährleistet einen effizienten PCB-Betrieb

Die Leistungsintegrität korreliert mit der Regulierung der Spannungsleistung und der Rauschunterdrückung während des PCB-Betriebs und sorgt wiederum für Effizienz.

Spannungsregulierung

 Leistungsmodul-Leiterplatten, die in der heutigen Zeit häufig verwendet werden, bestehen aus Schaltkreisen, die eine Spannungshaltung erfordern, um Schwankungen bei Strom und Signalpegeln zu verhindern. Dies unterliegt der Power Integrity.

Regulierung der elektromagnetischen Interferenz [EMI]

Power Integrity zielt darauf ab, das im Stromversorgungsnetz erzeugte Rauschen zu reduzieren. Dieser Effekt führt zu einer besseren Signalqualität und wiederum werden auch elektromagnetische Emissionen reguliert.

Was sind die Merkmale des EMV-konformen Leiterplattendesigns für Leistungsmodule?

Die elektromagnetische Verträglichkeit ist das Maß dafür, dass ein Gerät auf einem zufriedenstellenden Niveau arbeitet.

Die Merkmale der EMV-konformen Leistungsmodul-Leiterplatte umfassen Folgendes:

  • Nicht-Interferenz mit anderen Elementen.
  • Keine Empfindlichkeit bei Emissionen von anderen Elementen.
  • Nicht-Interferenz innerhalb der Leiterplatte selbst.

Leiterplattenmontage des Leistungsmoduls

Leiterplattenmontage des Leistungsmoduls

Was ist der Unterschied zwischen EMI und EMV in der Stromversorgungsplatine?

Elektromagnetische Interferenzen treten auf, wenn Strom zwischen Geräten entweder durch Strahlung oder Leitung übertragen wird, was zu einer Signalunterbrechung führt. Dadurch kann das Gerät beschädigt werden.

Die elektromagnetische Verträglichkeit hingegen ist das Maß einer Leistungsmodul-Leiterplatte, um elektromagnetischen Emissionen infolge von EMI entgegenzuwirken.

Der Unterschied ist dort zu sehen, wo EMI Strahlung ausgesetzt ist, während EMV das Maß einer Stromversorgungsplatine ist.

Wie verhindern Sie EMI in der Leistungsmodul-Leiterplatte?

EMI kann durch die Implementierung der folgenden Verfahren verhindert werden;

Komponentenpositionierung

Eine gut strukturierte Leiterplatte in Bezug auf die geordnete Platzierung der Komponenten gewährleistet eine hochwertige Stromversorgung und Signalintegrität.

Empfindliche Komponenten, die anfällig für Rauschentladung sind, werden getrennt und auf einem niedrigen Niveau gehalten, um das Verlegen von Leiterbahnen zu ermöglichen.

Bypass-Kondensatoren werden auch in High-End-Geräten eingesetzt und nahe beieinander platziert, um die Absorption von Stromspitzen zu erleichtern.

Routing von Spuren

Das Routing der Leiterbahn entspricht direkt einer effizienten Platzierung der Komponenten.

Hochgeschwindigkeitssignale und Impedanzsignale sind geschichtet, sodass sie Ebenen als Rückwege nutzen können.

Jegliche Hindernisse für diesen Prozess sollten aussortiert und 90-Grad-Ecken vermieden werden.

Referenzebenen

Stack-up-Layer sollten angemessen geschichtet werden, damit die Signale ausreichend Rückwege haben. Dies ist ein wichtiger Faktor während des Herstellungsprozesses von Leiterplatten und gilt als kostengünstig.

Abhängig von Ihren einzigartigen Anforderungen und Spezifikationen bietet Venture perfekte Lösungen in der Leiterplattenindustrie für Leistungsmodule.

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