對于電子產(chǎn)品設(shè)計師尤其是線路板設(shè)計人員來說,產(chǎn)品的可制造性設(shè)計(Design For Manufacture,簡稱DFM)是一個必須要考慮的因素,如果線路板設(shè)計不符合可制造性設(shè)計要求,將大大降低產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致所設(shè)計的產(chǎn)品根本無法制造出來。目前通孔插裝技術(shù)(Through Hole Technology,簡稱THT)仍然在使用,DFM在提高通孔插裝制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用,DFM方法能有助于通孔插裝制造商降低缺陷并保持競爭力。本文介紹一些和通孔插裝有關(guān)的DFM方法,這些原則從本質(zhì)上來講具有普遍性,但不一定在任何情況下都適用,不過,對于與通孔插裝技術(shù)打交道的PCB設(shè)計人員和工程師來說相信還是有一定的幫助。1、排版與布局在設(shè)計階段排版得當(dāng)可避免很多制造過程中的麻煩。(1)用大的板子可以節(jié)約材料,但由于翹曲和重量原因,在生產(chǎn)中運(yùn)輸會比較困難,它需要用特殊的夾具進(jìn)行固定,因此應(yīng)盡量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是將所有板子的尺寸控制在兩三種之內(nèi),這樣有助于在產(chǎn)品更換時縮短調(diào)整導(dǎo)軌、重新擺放條形碼閱讀器位置等所導(dǎo)致的停機(jī)時間,而且板面尺寸種類少還可以減少波峰焊溫度曲線的數(shù)量。(2)在一個板子里包含不同種拼板是一個不錯的設(shè)計方法,但只有那些最終做到一個產(chǎn)品里并具有相同生產(chǎn)工藝要求的板才能這樣設(shè)計。(3)在板子的周圍應(yīng)提供一些邊框,尤其在板邊緣有元件時,大多數(shù)自動裝配設(shè)備要求板邊至少要預(yù)留5mm的區(qū)域。(4)盡量在板子的頂面(元件面)進(jìn)行布線,線路板底面(焊接面)容易受到損壞。不要在靠近板子邊緣的地方布線,因?yàn)樯a(chǎn)過程中都是通過板邊進(jìn)行抓持,邊上的線路會被波峰焊設(shè)備的卡爪或邊框傳送器損壞。(5)對于具有較多引腳數(shù)的器件(如接線座或扁平電纜),應(yīng)使用橢圓形焊盤而不是圓形,以防止波峰焊時出現(xiàn)錫橋(圖1)。
磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要:簡述了改進(jìn)鐵氧體軟磁材料比損耗系數(shù)和磁滯常數(shù)ηB,從而降低總諧波失真THD的歷史過程,分析了諸多因數(shù)對諧波測量的影響,提出了磁心性能的調(diào)控方向。 關(guān)鍵詞:比損耗系數(shù), 磁滯常數(shù)ηB ,直流偏置特性DC-Bias,總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient,hysteresis constant,DC-Bias,THD 近年來,變壓器生產(chǎn)廠家和軟磁鐵氧體生產(chǎn)廠家,在電感器和變壓器產(chǎn)品的總諧波失真指標(biāo)控制上,進(jìn)行了深入的探討和廣泛的合作,逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術(shù)上采取了不少有效措施,促進(jìn)了質(zhì)量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真(Total harmonic distortion) ,簡稱THD,并不是什么新的概念,早在幾十年前的載波通信技術(shù)中就已有嚴(yán)格要求<1>。1978年郵電部公布的標(biāo)準(zhǔn)YD/Z17-78“載波用鐵氧體罐形磁心”中,規(guī)定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細(xì)的測試電路和方法。如圖一電路所示,利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產(chǎn)生的非線性失真。這種相對比較的實(shí)用方法,專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設(shè)備的遙測振蕩器和線路放大器系統(tǒng),其非線性失真有很嚴(yán)格的要求。
圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器,輸出阻抗 150Ω, Ld47 —— 47KHz 低通濾波器,阻抗 150Ω,阻帶衰耗大于61dB, Lg88 ——并聯(lián)高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯(lián)高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30~50KHz 放大器, 阻抗 150Ω, 增益不小于 43 dB,三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表,輸入高阻抗, L ——被測無心罐形磁心及線圈, C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。
測量時,所配用線圈應(yīng)用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝, (線架為一格) , 其空心電感值為 318μH(誤差1%) 被測磁心配對安裝好后,先調(diào)節(jié)振蕩器頻率為 36.6~40KHz, 使輸出電平值為+17.4 dB, 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 (P2)為+17.4 dB,然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平(P3), 則三次諧波衰耗值為:b3(+2)= P2+S+ P3 式中:S 為放大器增益dB 從以往的資料引證, 就可以發(fā)現(xiàn)諧波失真的測量是一項(xiàng)很精細(xì)的工作,其中測量系統(tǒng)的高、低通濾波器,信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴(yán),阻抗必須匹配,薄膜電容器的非線性也有相應(yīng)要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質(zhì)的大空心線圈繞成,以保證本身的“潔凈” ,不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機(jī)的小型化和穩(wěn)定性要求, 必須生產(chǎn)低損耗高穩(wěn)定磁心。上世紀(jì) 70 年代初,1409 所和四機(jī)部、郵電部各廠,從工藝上改變了推板空氣窯燒結(jié),出窯后經(jīng)真空罐冷卻的落后方式,改用真空爐,并控制燒結(jié)、冷卻氣氛。技術(shù)上采用共沉淀法攻關(guān)試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩(wěn)定材料,在此基礎(chǔ)上,還實(shí)現(xiàn)了高μ7000~10000材料的突破,從而大大縮短了與國外企業(yè)的技術(shù)差異。當(dāng)時正處于通信技術(shù)由FDM(頻率劃分調(diào)制)向PCM(脈沖編碼調(diào)制) 轉(zhuǎn)換時期, 日本人明石雅夫發(fā)表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ,100KHz)的超優(yōu)鐵氧體材料<3>,其磁滯系數(shù)降為優(yōu)鐵