使用最好的 ECAD 軟件設計和仿真您的電源 PCB

2021-07-01

使用最好的 ECAD 軟件設計和仿真您的電源 PCB

用于電源的 PCB 與高速網(wǎng)絡(luò )設備和復雜的嵌入式系統一樣難以設計。這些電路板設計需要考慮一系列行為和安全要求，尤其是在處理到達電源輸出端的高電壓和電流時(shí)。除了電源 PCB 中涉及的安全標準外，元件選擇對于確保設計能夠提供所需的功率輸出而不會(huì )產(chǎn)生過(guò)多的噪聲、振鈴和發(fā)熱至關(guān)重要。

借助正確的 CAD 工具和組件采購功能，可以輕松找到組件并將其添加到您的電源設計中。然后，您可以快速創(chuàng )建布局，同時(shí)確保您的設計符合 ESD、電流和熱管理、安全等方面的基本行業(yè)標準。繼續閱讀以了解有關(guān)電源 PCB 設計的一些重要指南以及如何確保

具有業(yè)界最佳仿真和布局工具的統一電源 PCB 設計包。

電器、工業(yè)系統、計算機、精密測量設備和許多其他系統都需要來(lái)自集成或外部電源單元的穩定電源。用于電源單元的 PCB 需要平衡許多設計要求，例如熱管理、EMI 和噪聲以及安全性。滿(mǎn)足所有這些要求可能很困難，尤其是當您沒(méi)有合適的設計軟件時(shí)。

電源中使用的各種電路也可能非常復雜，需要一系列組件以及仿真來(lái)驗證設計。電源 PCB 設計人員需要一套完整的設計工具來(lái)完成他們的工作，同時(shí)確保他們符合重要的設計和安全要求。為確保您的設計滿(mǎn)足基本要求，我們編制了一些重要的設計指南，以幫助您構建安全高效的電源 PCB。

如果您遵循正確的設計指南并使用最好的 PCB 布局軟件，您就可以創(chuàng )建可大規模制造的金屬芯 PCB。遵循這些指南以確保您的金屬芯 PCB 是可制造的并遵循基本的行業(yè)標準。

電源PCB的重要設計標準

有許多適用于電源 PCB 的行業(yè)標準，從 IPC 標準到其他行業(yè)特定標準。確保您的電源不會(huì )經(jīng)歷 ESD 或導體溫度過(guò)度升高的兩個(gè)基本 IPC 標準是：

IPC-2221：此通用設計資格標準通過(guò)規定爬電距離和間隙要求適用于電源設計。這些要求旨在幫助防止表層暴露導體之間和內層導體之間的 ESD。

IPC-2152：該標準適用于導體的載流能力，旨在限制導體的溫升。此限制應用于確定表面和內部層上的多邊形、覆銅、電源平面和電源導軌的尺寸。

其他重要的 IPC 標準將管理可靠性，例如 IPC-6012 和 IPC-A-600，它們可以將電源設計歸類(lèi)為 2 類(lèi)或 3 類(lèi)。 UL/IEC 標準在多個(gè)行業(yè)中也很重要，因為它們將指定安全要求在一系列產(chǎn)品上。

完整的 CAD 軟件包可幫助您按照標準進(jìn)行設計

您的電源 PCB 布局需要一系列 CAD 工具來(lái)進(jìn)行多邊形設計、定義信號和平面層、創(chuàng )建電源軌等等。借助 Altium Designer 等應用程序中最好的 CAD 工具，您還可以在設計中放置散熱器，以幫助散熱負載并保持低溫。

您的電源 PCB 將在電源轉換和調節期間支持一系列電壓。使用遵循 IPC-2221 導體間隙標準的設計軟件。

遵循 IPC-2152 標準以確保 PCB 布局中的導體不會(huì )經(jīng)歷過(guò)度溫升。

當需要開(kāi)始創(chuàng )建電源 PCB 布局時(shí)，您的設計可能會(huì )受益于替代 PCB 疊層材料，例如陶瓷或金屬芯 PCB。

確定導體尺寸后，請在 Altium Designer 中創(chuàng )建 PCB 電源和接地平面布置。

電源 PCB 的電路設計、仿真和分析

使用正確的原理圖編輯器工具將使您能夠深入了解電源設計的電子供應鏈。無(wú)論您想在 PCB 設計中實(shí)施哪種拓撲結構，您都需要找到能夠為您的電源提供所需輸出電壓和電流的組件。具有分層設計工具的出色原理圖編輯器將幫助您保持井井有條，并使用所需的組件創(chuàng )建清晰的原理圖。

要開(kāi)始為您的電源定位組件，請確定您的特定電源拓撲所需的各種組件。然后，您可以使用 Altium Designer 中的供應鏈工具查找組件數據，并開(kāi)始為您的部件創(chuàng )建原理圖符號和 PCB 封裝。然后，您可以使用 Altium Designer 中最好的 PCB 布局工具開(kāi)始實(shí)現您想要的拓撲。

一個(gè)程序中的仿真、設計和布局工具

不要訴諸于使用外部仿真工具來(lái)填充您的設計工具。您可以使用 Altium Designer 中的 SPICE 引擎來(lái)仿真穩壓器電路中的功率分布，并且可以可視化設計中功率輸出的重要瞬態(tài)分析結果。在對電源電路中的電氣行為進(jìn)行全面評估后，您可以使用集成的原理圖捕獲工具來(lái)開(kāi)始您的 PCB 布局。只有 Altium Designer 可以指導您完成整個(gè)電源設計過(guò)程，無(wú)需任何外部設計和仿真程序。

您可以使用正確的電路設計和仿真工具在電源中實(shí)現多種標準穩壓器拓撲。

您選擇的組件將是可靠性和穩定電氣行為的主要決定因素。

當您開(kāi)始為電源進(jìn)行 PCB 布局時(shí)，請確保實(shí)施最佳 DFM 實(shí)踐，以確保您的電路板可以輕松通過(guò)制造。

在 Altium Designer 中為 LLC 諧振轉換器構建和仿真這種高質(zhì)量的 PCB 布局。

一個(gè)應用程序中的所有電源 PCB 設計工具

現在應該很清楚，設計安全電源需要多種設計工具、分析步驟、組件和模擬。為了保持工作效率，電力電子設計人員需要一套完整的 PCB 布局、仿真和組件采購工具，當所有設計工具都在一個(gè)程序中時(shí)，設計人員可以最大限度地提高工作效率。

Altium Designer 與其他 ECAD 應用程序相比的主要優(yōu)勢在于它的集成。設計電力電子和其他高級設計所需的一切都位于一個(gè)程序中。您不需要添加外部程序來(lái)完成您的設計，您可以通過(guò)單個(gè)應用程序完成設計和制造電路板所需的一切工作。

規則驅動(dòng)設計有助于確保效率和安全

Altium Designer 的強大功能來(lái)自其完整的規則驅動(dòng)設計工具套件。您可以輕松地將重要的安全和電氣間隙設置為 Altium Designer 中的設計規則，并且內部設計引擎將在創(chuàng )建電路板時(shí)根據這些標準檢查您的電源 PCB 布局。沒(méi)有其他 PCB 設計應用程序可以幫助您按照當今電源、穩壓器和電源轉換器的電路板所需的安全性和可靠性標準進(jìn)行構建。

Altium Designer 具有全套規則驅動(dòng)設計功能，可幫助確保您的電源 PCB 符合基本行業(yè)標準。

電源 PCB 可能包含一系列復雜的組件，需要仔細的 3D 設計以確保適合外殼，同時(shí)符合重要的安全標準。

當您準備好與您的團隊成員共享您的設計時(shí)，您可以使用 Altium 365 平臺，這是唯一一個(gè)讓您可以在復雜的電路板項目上共享和協(xié)作的云平臺。

Altium Designer 包括確保安全和符合行業(yè)標準所需的一切。

Altium Designer 為您提供一整套 PCB 設計工具，幫助您創(chuàng )建高效和安全的電源設計。忘記使用多個(gè)程序進(jìn)行設計、布局和仿真，在強大的應用程序中使用業(yè)界最好的 PCB 設計工具集。