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1、开关稳压电源设计制作中PCB设计标准技术总结开关稳压电源设计制作中PCB设计标准技术总结网络转载导语:源设计与制作中,PCB的设计与制作都是至关重要的。在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,假如设计方法不当,PCB可能会造成很多的问题。源设计与制作中,的设计与制作都是至关重要的。在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,假如设计方法不当,PCB可能会造成很多的问题。笔者根据多年的PCB设计经历,尤其总结了电源设计制作的经历,以下针对各个步骤中所需注意的事项进展分析。设计流程理图到PCB的设计流程为:建立元件参数输入原理网表设计参数设置手工布局手工布线验证设计
2、复查CAM输出。电气平安要求导线的间距必须能知足电气平安要求,最小间距至少要能合适承受的电压,而且为了便于操作和消费,间距要尽量地宽。在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大。对高、低电平悬殊的信号线那么要尽可能地加大间距,一般为8mil。焊盘内孔边缘到印制板边的间隔要大于1mm,这样可以防止加工时的焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时,要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状,这样的好处是焊盘不容易起皮,而且走线与焊盘不易断开。元器件布局件布局理论证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,假如印制板两条细平行线靠得很近,那么会造成信号波形的延迟,
3、在传输线的终端形成反射噪声。因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。个开关电源都有四个电流回路:电源开关沟通回路,输出整流沟通回路,输入信号源电流回路,输出负载电流回路。输入回路通过一个近似直流的电流对输入电容充电,滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地,输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量,同时消除输出负载回路的直流能量。所以,输入及输出电流回路应只从滤波电容的接线端连接到电源;假如输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连,沟通能量将经由输入或者输出滤波电容而辐射到环境中去。电源开关沟通回路和整流器的沟通回路包含高幅梯形电流,这些电流中谐
4、波成分很高,其频率远大于开关基频,峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍,过渡时间通常约为50ns。这两个回路最容易产生电磁干扰,因此必须在电源中其他印制线布线之前先布好这些沟通回路。每个回路的滤波电容、电源开关或者整流器、电感或者变压器应彼此相邻地进展放置,使它们之间的电流途径尽可能短。对电路的全部元器件进展布局时,要符合以下原那么:PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪才能下降,本钱也增加;过小那么散热不好,且邻近线条易受干扰。电路板的最正确形状为矩形,长宽比为3:2或者4:3,位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集。以每
5、个功能电路的核心元件为中心来进展布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接,去耦电容那么尽量靠近器件的VCC。在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量消费。按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的传输方向。布局的首要原那么是保证布线的布通率,挪动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起。尽可能地减小环路面积,以抑制开关电源的辐射干扰。高频处理线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗,进而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线
6、也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有通过沟通电流的印制线设计得尽可能短而宽,这意味着必须将所有连接到印制线和其他电源线的元器件放置得很近。根据印制线路板电流的大小,尽量加粗电源线宽度,减少环路电阻。同时,使电源线、地线的走向和电流的方向一致,这样有助于增强抗噪声才能。接地是开关电源四个电流回路的底层支路,作为电路的公共参考点起着很重要的作用,是控制干扰的重要因素。因此,在布局中应仔细考虑接地线的放置,将各种接地混合会造成电源工作不稳定。在地线设计中应注意以下几点。1正确选择单点接地通常,容公共端应是其他的接地点耦合到大电流的沟通地的唯一连接点,
7、同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。可采用一点接地,即将电源开关电流回路中的几个器件的地线都连到接地脚上,输出整流器电流回路的几个器件的地线接到相应的滤波电容的接地脚上,这样电源工作较稳定,不易自激。做不到单点时,在共地处接两个二极管或者一小电阻,或者接在比拟集中的一块铜箔处就可以。2尽量加粗接地线地线很细,接地电位那么随电流的变化而变化,致使电子设备的定时信号电平不稳,抗噪声性能变坏,因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线电源线信号线,如有可能,接地线的宽度应大于3mm,
8、可以用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。全局布线的考虑接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致。布线图时,走线尽量少拐弯,印刷弧上的线宽不要突变,导线拐角应90,力求线条简单明了。电路中不允许有穿插电路,对于可能穿插的线条,可以用钻、绕两种方法解决。即让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处钻过去,或者从可能穿插的某条引线的一端绕过去。假如电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接,解决穿插电路问题。检查与复查设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规那么,同时也需确认所制定的规那么是否符合印制板消费工艺的需求。一般检查线与线,线与元件焊盘,线与贯穿孔,元件焊盘与贯穿孔,贯穿孔与贯穿孔之间的间隔是否合理,是否知足消费要求。电源线和地线的宽度是否适宜,在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。根据PCB检查表,内容包括设计规那么,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置,还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。