開關(guān)電源類PCB線路板設(shè)計(jì)規(guī)范

建立組件參數(shù)-輸入原理網(wǎng)表-設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置-手動(dòng)布局局-手動(dòng)布局線-設(shè)計(jì)驗(yàn)證-復(fù)核-CAM輸出。

二、參數(shù)設(shè)置鄰線間距必須滿足電氣安全要求，為了便于操作和生產(chǎn)，間距應(yīng)盡可能寬。最小間距應(yīng)至少適合耐受電壓。當(dāng)布線密度較低時(shí)，信號(hào)線的間距可以適當(dāng)增加。對(duì)于不同級(jí)別的信號(hào)線，距離應(yīng)該盡可能的短和大。通常，布線間距設(shè)置為8密耳。焊盤內(nèi)孔邊緣與印刷電路板邊緣的距離應(yīng)大于1毫米，以避免焊盤在加工過程中出現(xiàn)缺陷。當(dāng)連接焊盤的導(dǎo)線較細(xì)時(shí)，焊盤與導(dǎo)線之間的連接應(yīng)設(shè)計(jì)成水滴狀，其優(yōu)點(diǎn)是焊盤不容易剝離，但導(dǎo)線不容易與焊盤斷開

再次，元器件布局的實(shí)踐證明，即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確，印刷電路板設(shè)計(jì)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)電子設(shè)備的可靠性產(chǎn)生不利影響。比如PCB的兩條細(xì)平行線靠在一起，會(huì)形成信號(hào)波形的延遲，在傳輸線的終端會(huì)形成反射噪聲；粗心的電源和地線造成的干擾會(huì)降低產(chǎn)品的性能。因此，設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)應(yīng)采用正確的方法。

每個(gè)開關(guān)電源有四個(gè)電流回路：

.交流回路電源開關(guān)

.輸出整流器交流回路

.輸入信號(hào)源電流回路

.輸出負(fù)載電流回路

輸入電路用近似DC電流給輸入電容充電，濾波電容主要起寬帶儲(chǔ)能的作用；同樣，輸出濾波電容也用于存儲(chǔ)輸出整流器的高頻能量，并消除輸出負(fù)載環(huán)路的DC能量。因此，輸入和輸出濾波電容器的端子非常重要，輸入和輸出電流回路應(yīng)該只從濾波電容器的端子連接到電源；如果輸入/輸出回路和電源開關(guān)/整流回路之間的連接不能直接連接到電容的端子上，交流能量就會(huì)被輸入或輸出濾波電容輻射到環(huán)境中。功率開關(guān)的交流回路和整流器的交流回路含有高幅梯形電流，其中諧波成分很高，頻率遠(yuǎn)高于開關(guān)的基頻，峰值幅值可高達(dá)連續(xù)輸入/輸出DC電流幅值的5倍，過渡時(shí)間一般在50ns左右。這兩個(gè)電路最容易受到電磁干擾，因此這些交流回路必須放在其他印制線和布線之前。每個(gè)電路的三個(gè)主要組件，即濾波電容器、電源開關(guān)或整流器、電感器或變壓器，應(yīng)該彼此相鄰放置，并且應(yīng)該調(diào)整組件的位置，以便它們之間的電流路徑盡可能短。

建立開關(guān)電源布局方法的最佳方式與其電氣設(shè)計(jì)相似，最佳設(shè)計(jì)流程如下：

放置變壓器

設(shè)計(jì)電流回路電源開關(guān)

低設(shè)計(jì)輸出整流器電流回路

連接到交流電源電路的控制電路

設(shè)計(jì)輸入電流源回路和輸入濾波器

輸出負(fù)載回路和輸出濾波器的設(shè)計(jì)根據(jù)電路的功能單元，電路所有元件的布局應(yīng)遵循以下原則：

(1)首先考慮PCB的尺寸。當(dāng)印刷電路板尺寸過大時(shí)，印制線長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本增加；太小的話散熱不好，相鄰線路容易干擾。電路板最好的形狀是長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬比為3: ^ 2或4: ^ 3。位于電路板邊緣的元件一般離電路板邊緣不小于2mm。

(2)放置設(shè)備時(shí)，考慮未來焊接，不要過密。

(3)以各功能電路的核心元件為中心，圍繞它們進(jìn)行布局。元件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在印刷電路板上，元件之間的引線和連接應(yīng)

(5) (5)根據(jù)電路流程安排各功能電路單元的位置，這樣布局便于信號(hào)流通，盡量保持信號(hào)同向。

(6) (6)布局的第一原則是保證布線，的配送率，移動(dòng)設(shè)備時(shí)注意飛行線路的連接，將連接的設(shè)備放在一起。

(7)盡可能減小回路面積，抑制開關(guān)電源的輻射干擾

開關(guān)電源印刷電路板

第四，布線開關(guān)電源含有高頻信號(hào)，PCB上任何印制線都能起到天線的作用。印制線的長(zhǎng)度和寬度將影響其阻抗和感抗，從而影響頻率響應(yīng)。即使它通過DC的印制線信號(hào)，它也將與來自鄰國(guó)印制線，的射頻信號(hào)耦合，從而導(dǎo)致電路問題(甚至重新輻射干擾信號(hào))。因此，通過交流電流的所有印制線應(yīng)設(shè)計(jì)得盡可能短和寬，這意味著連接到印制線和其他電源線的所有組件必須放置得非?？拷?。印制線的長(zhǎng)度與其電感和阻抗成正比，而寬度與印制線的電感和阻抗成反比。長(zhǎng)度反映了印制線響應(yīng)的波長(zhǎng)。長(zhǎng)度越長(zhǎng)，印制線發(fā)送和接收電磁波的頻率越低，它能輻射的射頻能量就越多。根據(jù)印制線路板的電流，盡量減小電源線的寬度和回路電阻。同時(shí)，電力線和地線方向與電流方向一致，有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。接地是開關(guān)電源四電流回路的底部支路，作為電路的公共參考點(diǎn)起著重要作用，控制干擾也很重要方法。因此，布局時(shí)應(yīng)仔細(xì)考慮連接地線的位置?；旌细鞣N地線導(dǎo)致供電運(yùn)行不穩(wěn)定。

在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

1.單點(diǎn)接地的正確選擇一般情況下，濾波電容的公共端應(yīng)是其他接地點(diǎn)耦合到大電流交流接地的唯一連接點(diǎn)，同等級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡可能近，該等級(jí)電路的電力濾波電容也應(yīng)連接到該等級(jí)的接地點(diǎn)， 主要考慮流回電路各部分地的電流是變化的，因?yàn)閷?shí)際流動(dòng)線路的阻抗會(huì)導(dǎo)致電路各部分地電位的變化而引入干擾。 在這種開關(guān)電源中，中，布線與器件之間的電感影響很小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響很大，因此采用一點(diǎn)接地。即電源開關(guān)電流回路(中幾個(gè)器件的地線)接在接地引腳上，輸出整流器電流回路幾個(gè)器件的地線也接在相應(yīng)濾波電容的接地引腳上，這樣電源工作穩(wěn)定，不易自激。當(dāng)一個(gè)點(diǎn)不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，連接兩個(gè)二極管或一個(gè)小電阻，但實(shí)際上在中， 比的銅箔上連接

2.使連接地線盡可能厚。如果連接地線很細(xì)，接地電位會(huì)隨著電流的變化而變化，導(dǎo)致電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)定，抗噪聲性能變差。因此，需要確保每個(gè)大電流接地端子采用盡可能短而寬的印刷導(dǎo)線，并盡可能加寬電源和地線的寬度。最好有比， 地線的電力線寬度他們的關(guān)系是：如果可能的話，地線的電力線信號(hào)線的寬度應(yīng)該比地線，的寬3毫米，一個(gè)大的銅層也可以用于地線在印刷電路板上，所有不用的地方都連接到地線的地

在實(shí)施全球布線時(shí)，還必須遵守以下原則

(1)。布線方向：從焊接表面看，元器件的排列方向應(yīng)盡可能與原理圖一致，布線方向應(yīng)與電路圖的接線方向一致。由于中在生產(chǎn)過程中通常需要對(duì)焊接表面的各種參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，所以便于生產(chǎn)中的檢查、調(diào)試和維護(hù)(注：在滿足電路性能、整機(jī)安裝和面板布局要求的前提下)。

(2)設(shè)計(jì)布線圖時(shí)，接線應(yīng)盡量少轉(zhuǎn)彎，印刷弧上的線寬不應(yīng)突變，導(dǎo)線的轉(zhuǎn)角應(yīng)90度，使線路簡(jiǎn)潔明了。

(3)印刷電路中，中不允許有交叉線路，可能的交叉線路可以通過“鉆孔”和“纏繞”來解決。也就是說，讓引線“鉆”過其他電阻、電容和三極管腳下的縫隙，或者“繞過”可能穿過的引線一端。特殊情況下電路非常復(fù)雜。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，還允許用導(dǎo)線跨接，解決交叉電路的問題。因?yàn)槭褂脝蝹€(gè)面板，所以在線元件位于頂面，表面安裝器件位于底面，所以在線元件可以在布局期間與表面安裝器件重疊，但是應(yīng)該避免焊盤重疊。

3.輸入地和輸出地該開關(guān)電源的中是低壓DC-DC。為了將輸出電壓反饋到變壓器的初級(jí)，兩側(cè)的電路應(yīng)該有一個(gè)公共參考地，因此在兩側(cè)鋪設(shè)銅后，它們應(yīng)該連接在一起形成一個(gè)公共地。

V.檢查

布線的設(shè)計(jì)完成后，需要仔細(xì)檢查布線的設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)師制定的規(guī)則，同時(shí)確認(rèn)制定的規(guī)則是否符合PCB生產(chǎn)工藝的要求。一般檢查線與線、線與元件焊盤、線與通孔、元件焊盤與通孔、通孔與通孔之間的距離是否合理，是否符合生產(chǎn)要求。電源線和地線的寬度是否合適，中的PCB是否有加寬地線的空間。注意：有些錯(cuò)誤可以忽略。比如有的連接器放置在板框外廓，檢查間距時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤；另外，每次修改走線和過孔時(shí)，都要重新覆蓋銅。

六.根據(jù)“印刷電路板檢查表”重新檢查，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、線寬、間距、焊盤和過孔設(shè)置、器件布局的合理性、電源和地線網(wǎng)絡(luò)的布線、高速時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的布線和屏蔽、去耦電容的放置和連接等。

七.設(shè)計(jì)輸出燈光圖形文件的注意事項(xiàng)：

A.要輸出的層包括布線層(底層)、絲網(wǎng)印刷層(包括頂層絲網(wǎng)印刷和底層絲網(wǎng)印刷)、阻焊劑層(底層阻焊劑)和鉆孔層(底層)，此外，還應(yīng)生成鉆孔文件(數(shù)控鉆孔)

B.在設(shè)置絲網(wǎng)圖層的圖層時(shí)，選擇頂層(底層)和絲網(wǎng)圖層的輪廓、文本和線條，而不是零件類型。設(shè)置絲網(wǎng)圖層時(shí)，選擇紙板輪廓而不是零件類型。d  .生成鉆孔文件時(shí)，使用PowerPCB電路板的默認(rèn)設(shè)置，不做任何改動(dòng)。