Kas būtu jāatzīmē diožu izkārtojumam sakaru modulī PCB?

一, TVS diožu aizsardzības izkārtojuma stratēģija
1. Aizsardzības mezglu iepriekšēja pozicionēšana
TVS diodes ir jāizvieto pie signāla ieejas, lai veidotu pirmo aizsardzības barjeru. Izmantojot RS485 sakaru saskarni kā piemēru, divvirzienu televizoru diode jānovieto 5 mm attālumā aiz savienotāja, lai pārliecinātos, ka ESD impulsi tiek saspiests pirms ieejas uztvērēja. Noteiktā rūpniecības sakaru aprīkojuma testa dati rāda, ka pēc šī izkārtojuma pieņemšanas iekārtas statiskais līmenis ir paaugstināts no IEC 61000-4-2 2. līmeņa līdz 4. līmenim.
2. Zemes ceļa optimizācija
TVS diodes jābūt savienotām ar zemu pretestības zemes plakni caur neatkarīgu VIA, lai izvairītos no maršrutēšanas ar signāla atgriešanās ceļu. Augstiem - frekvences sakaru moduļiem ieteicams pieņemt "zvaigžņu zemējuma" struktūru: netālu no televizoru uzstādīšanas pozīcijas jāiestata īpašs zemējuma spilventiņš, kas savienots ar iekšējo zemes plakni caur vairākiem viāmiem (diametrs ir lielāks vai vienāds ar 0,3 mm). 5G bāzes stacijas tests parādīja, ka šis izkārtojums var samazināt skavas spriegumu par 18% un efektīvi aizsargāt jutīgās mikroshēmas.
3. Elektroinstalācijas garuma vadība
Elektroinstalācijas garums no televizoru diodes uz aizsargāto ierīci stingri jākontrolē 50 miljonu attālumā. Saskaņā ar elektromagnētisko simulācijas datiem par katru 100 mil stiepļu garuma palielināšanos parazītu induktivitāte palielināsies par aptuveni 3NH, kā rezultātā palielināsies par 15% - 20% palielinās skavas spriegums. Ātrdarbīgiem signāliem (piemēram, USB 3.0) ieteicams izmantot "serpentīna maršrutēšanas" kompensācijas tehnoloģiju, lai nodrošinātu signāla laika saskaņošanu.
2, taisngrieža diožu izkārtojuma punkti
1. Termiskās vadības dizains
Augstas jaudas taisngrieža diodes (piemēram, 1N5822) jāievēro "termiskā elektriskā CO dizaina" princips: zem diodes ir iestatīts termiskais caur masīvu (diametrs 0,5 mm, atstatums 1,0 mm), un siltums tiek veikts uz PCB iekšējo slāni caur vara foliju. DC - DC pārveidotāja testi ir parādījuši, ka šis izkārtojums var samazināt krustojuma temperatūru par 12 grādiem un palielināt ierīces kalpošanas laiku vairāk nekā trīs reizes.
2. Pašreizējā ceļa optimizācija
Taisngrieža diodei jāpieņem "īss un plats" elektroinstalācijas dizains: anoda elektroinstalācijas platumam jābūt lielākam vai vienādam ar 0,5 mm, un katoda elektroinstalācijas platumam jābūt lielākam vai vienādam ar 1,0 mm. Augstai - sprieguma lietojumprogrammām (piemēram, POE barošanas avotam) elektroinstalācijas stūrī jāizmanto 45 grādu švīka, lai izvairītos no korona izlādes, ko izraisa elektriskā lauka koncentrācija. Noteikts gigabitu Ethernet moduļa tests parādīja, ka optimizētais izkārtojums samazināja sprieguma kritumu no 0,3 V līdz 0,1 V, un uzlaboja sistēmas efektivitāti par 2,3%.
3. Izkārtojuma simetrija
Pilnā tilta taisngrieža ķēdē četras diodes ir simetriski sadalītas centrā, lai pārliecinātos, ka strāvas ceļš ir vienāda garuma. Pēc šī izkārtojuma pieņemšanas noteikta maiņstrāvas - DC barošanas moduļa pulsācijas spriegums samazinājās no 120MV līdz 45MV, atbilstot IEC 61000-3-2 D klases standartam.
3, signāla diožu izkārtojuma specifikācija
1. Aizsardzība pret ātrumu
Diferenciāliem signāliem (piemēram, LVD) Schottky diodes ar “atpakaļ - līdz - aizmugurē” izkārtojumu (piemēram, BAT54S) jāizmanto sprieguma aizsardzībai. Diode jānovieto cieši pret savienotāju, un elektroinstalācijas garuma atšķirība starp diferenciālajiem pāriem jākontrolē ± 5 ml robežās. Augsta - ātruma kameras moduļa tests parādīja, ka šis izkārtojums samazina acu attēla satricinājumu par 40% un pazemina kļūdas līmeni no 10 ⁻⁹ līdz 10 ⁻¹ ².
2. Analogā signāla izolācija
ADC ieejas kanālā ierobežojošajai diodei (piemēram, 1N4148) jābūt iezemētai ar signāla avotu un izolēt no digitālās zemes caur magnētiskām lodītēm (100 Ω @ 100MHz). Noteikts rūpnieciskā instrumenta tests parāda, ka šis izkārtojums var uzlabot signālu - līdz - trokšņa attiecību ar 8dB un efektīvi nomāc digitālās shēmas trokšņa traucējumus.
3. Izkārtojuma blīvuma kontrole
Blīvu izkārtojuma scenārijos atstatumam starp diodēm jāatbilst šādām prasībām:
Attālums starp komponentiem tajā pašā virzienā ir lielāks vai vienāds ar 0,3 mm
Attālums starp pretējiem virziena komponentiem ir lielāks vai vienāds ar 0,13 × H +0.3 mm (H ir komponentu maksimālā augstuma starpība)
Pēc šīs specifikācijas pieņemšanas noteiktam tīkla modulim metināšanas atteices līmenis samazinājās no 0,8%līdz 0,15%, un ražošanas efektivitāte palielinājās par 25%.
4, izkārtojuma paņēmieni īpašiem lietojumprogrammu scenārijiem
1. Automobiļu elektroniskās lietojumprogrammas
CAN kopnes interfeisā diferenciālā režīma aizsardzībai jāizmanto divu televizoru diodes (piemēram, P6SMB18CA), un jāizmanto kopīga režīma induktivitāte (10MH@100MHz) nomāc kopējā režīma traucējumus. Ar transportlīdzekli uzstādīts ECU tests parāda, ka šis izkārtojums var sasniegt ISO 11452-2 4. līmeņa sertifikāciju elektromagnētiskajai savietojamībai.
2. Aviācijas un kosmosa lietojumprogrammas
Radiācijas pastiprināšanas projektēšanai ir jāizmanto keramikas iekapsulētās diodes (piemēram, 1N5711W), un vienas daļiņu efektu risks jāsamazina, izmantojot “šķērsošanas” vadu. Satelīta sakaru moduļa tests parādīja, ka šis izkārtojums var palielināt starojuma devu ar vienu lieluma secību.
3. Medicīniskās elektroniskās lietojumprogrammas
Valkājamās ierīcēs jāizmanto ultra - zemas noplūdes strāvas diodes (piemēram, BAS70-04), un cilvēka statiskā elektrība būtu jāizolē caur "peldošas zemes" dizainu. Medicīnas aproces tests parādīja, ka šis izkārtojums var samazināt noplūdes strāvu no 0,5 μ A līdz 0,02 μA, atbilst IEC 60601-1 standartam.
5, izkārtojuma verifikācijas un optimizācijas metodes
1. Parazītu parametru ieguve
Izmantojiet SI/PI simulācijas rīkus, lai iegūtu parazītu induktivitāti (L) un parazītu kapacitāti (C) diodes izkārtojumā, nodrošinot, ka:
L × di/dt
C × DV/DT
Pēc noteikta 5G milimetru viļņu moduļa optimizācijas, izmantojot šo metodi, signāla integritātes indekss uzlabojās par 15%.
2. Termiskās simulācijas analīze
Termiskai simulācijai izmantojiet ANSYS ICEPAK, lai pārliecinātos, ka diodes krustojuma temperatūra nepārsniedz 80% no vērtības. Strāvas ierīcēm ir jāpārbauda, ​​vai siltuma izkliedes efektivitāte atbilst šādām prasībām:
θ JA (krustojums uz vides siltuma pretestību)<40 ° C/W
Augsts - barošanas LED draivera modulis optimizēja termisko, izmantojot izkārtojumu, lai samazinātu θ JA no 55 grādiem C/W līdz 32 grādiem C/W.
3. ražošanas izstrāde (DFM)
Sekojiet IPC-2221 standartam izkārtojuma pārbaudei, koncentrējoties uz pārbaudi:
Spilventiņa izmērs un komponentu tapu saskaņošana
Ekrāna drukas etiķetes skaidrība
Saprātīga v - griezuma paneļa pozīcija
Ar DFM ir optimizēts noteikts patēriņa elektronikas modulis, kā rezultātā palielinās ražošanas caurlaide no 82% līdz 96%.
https://www.trrsemicon.com/transistor/to {{3 ^