PCB科技 - 電源PCB的設計過程與技巧

在任何電源設計中，PCB板的物理設計都是一個環節。 如果設計方法不當，PCB可能會輻射過多的電磁干擾，導致電源不穩定。 以下是對每個步驟中需要注意的事項的分析。

電源PCB

1從原理圖到PCB的設計流程

建立組件參數>輸入原理網表>設計參數設置>手動佈局>手動接線>驗證設計>覆核>凸輪輸出。

2參數設置

相鄰導體之間的距離必須符合電氣安全要求，間距應盡可能寬，以方便操作和生產。 小間距應至少適合承受的電壓。 當佈線密度低時，可以適當地新增訊號線的間距。 對於高低電平差異較大的訊號線，間距應盡可能短，並應新增間距。 通常，線的間距應設定為8密耳。

焊盤內孔邊緣與PCB邊緣之間的距離應大於1mm，這樣可以避免加工過程中的焊盤缺陷。 當連接到焊盤的接線較薄時，焊盤和電線之間的連接應設計為水滴。 這樣的優點是焊盤不易剝離，但佈線和焊盤不容易斷開。

3.組件佈局

實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印刷電路板設計不當，也會對電子設備的可靠性產生不利影響。

例如，如果印刷電路板的兩根細平行線彼此靠近，則會形成訊號波形的延遲，並在傳輸線的端子處形成反射雜訊； 對電源和地線的輕率考慮造成的干擾會降低產品的效能。 囙此，在印刷電路板的設計中，應注意正確的方法。

電源開關和整流器的交流電路包含高振幅梯形電流。 這些電流的諧波分量非常高，其頻率遠遠大於開關的基頻。 峰值幅度可以高達連續輸入/輸出直流電流幅度的5倍，過渡時間通常約為50ns。

這兩個電路容易產生電磁干擾，囙此這些交流電路必須在電源中的其他印刷線路之前鋪設。 每個電路的濾波電容器、電源開關或整流器、電感或變壓器應彼此相鄰放置，並應調整組件的位置，使它們之間的電流路徑盡可能短。

4接線

開關電源包含高頻訊號。 PCB上的任何印刷線都可以起到天線的作用。 印刷線的長度和寬度會影響其阻抗和電感性電抗，從而影響頻率回應。 即使是通過直流訊號的印刷線路也可能與來自相鄰印刷線路的射頻訊號耦合，從而導致電路問題（甚至再次輻射干擾訊號）。

囙此，所有通過交流電流的印刷線路應設計得盡可能短和寬，這意味著連接到印刷線路和其他電源線的所有組件必須放置在一起。

印刷線的長度與其電感和阻抗成正比，而其寬度與其電感和電阻成反比。 長度越長，印刷電路發射和接收電磁波的頻率越低，輻射的射頻能量就越多。

根據印刷電路板電流的大小，儘量租用電源線的寬度，以降低回路電阻。 同時，使電源線和地線的方向與電流方向一致，有助於提高抗雜訊能力。

接地是開關電源四個電流回路的底部分支。 它作為電路的公共參考點起著重要作用。 這是控制干擾的重要方法。 囙此，在佈局中應仔細考慮接地線的放置。 混合使用各種接地線會導致電源運行不穩定。

5檢查

佈線設計完成後，要仔細檢查佈線設計是否符合設計者製定的規則，同時還要確認製定的規則是否符合PCB生產工藝的要求。 通常，有必要檢查線與線、線與元件焊盤、線與通孔、元件焊盤與通孔以及通孔與通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產要求。

電源線和地線的寬度是否合適，PCB中是否有可以加寬地線的地方。 注意：有些錯誤可以忽略。 例如，一些連接器的輪廓的一部分放置在板框架之外，檢查間距時會出現錯誤。 此外，在修改佈線和通孔後，應重複銅塗層。

根據“PCB檢查表”，內容包括設計規則、層定義、線寬、間距、焊盤和通孔設定，以及器件佈局的合理性、電源和地線網絡的佈線、高速時鐘網絡的佈線和遮罩、去耦電容器的放置和連接等。

6設計輸出

輸出照片檔案的注意事項：

輸出層包括佈線層（底層）、絲網印刷層（包括頂層絲網印刷和底層絲網印刷）、阻焊層（底層焊接電阻）、鑽孔層（下層）。 此外，還生成了鑽孔檔案（NC鑽孔）；

設定絲網印刷圖層時，不要選擇零件類型，選擇頂層（底層）和絲網圖層的輪廓、文字和線條；

設定每層的圖層時，選擇板輪廓。 設定絲印圖層時，不要選擇零件類型，選擇頂層（底層）和絲印圖層的輪廓和文字。