【电源篇】 PCB布局布线——工程师原创应用笔记

【编者按】本文以BUCK降压拓扑为例进行讲解，通过作者的项目实践，将设计思路、PCB布局和PCB布线等进行详细解说，为读者提供学习思路。以最基础的讲解方式分享给工程师们，让读者汲取项目的每个环节知识点。

一、设计思路

本文以BUCK降压拓扑为例进行讲解，其它拓扑结构设计思路大同小异，BUCK降压拓扑如下图：

1、功率环路尽量小。基于电磁场理论，环路越小，辐射越小，对后期EMC等认证很有帮助，同时，对模拟电路等其它电路干扰小，提高电源的稳定性；

2、模拟部分(FB反馈环路、使能、增益补偿等)靠近电源IC，同时，避免受功率环路的影响；

3、处理好地平面，模拟地单点接到功率地平面。

二、项目实战

1、原理图设计

原理图如下:

原理图设计根据datasheet的典型设计优化即可。

①、输入部分增加TVS抗浪涌，增加1nF瓷片电容给高频干扰信号提供低阻抗回路等；

②、输入部分增加防反接，可以用肖特基二极管或PMOS管，PMOS管主要针对大电流场合；

③、BST管脚，串联电阻，可以平滑SW开关波形，降低EMC；

④、输出部分增加指示灯；

⑤、如果担心输出电压过高损坏后级昂贵的模块，输出部分可以增加稳压二极管；

⑥、如果输入部分电容C7过大，避免上电瞬间充电电流过大，可以增加PTC；

⑦、为了提高抗传导干扰功能，输入部分可以增加π型滤波器，对低频干扰很有帮助；

⑧、SW管脚部分可以增加RC吸波电路，降低EMC。

2、PCB布局

PCB布局可以参考datasheet，万变不离其宗，功率环路最小，模拟器件靠近电源IC，处理好地平面。

①、先布局环路一，包含如下器件L1、C4、C5、D4。

②、再布局环路二，包含如下器件C7、U1、L1、C4、C5。

 ③、布局电源IC周围器件

④、布局其它器件，尽量紧凑

3、PCB布线

几个注意事项：

①、功率环路走线尽量粗，地平面尽量完整；

②、如果空间有限，没法提供完整的地平面，需要考虑地线回路，使整个功率环路最小。

③、反馈回路取样点最好取在滤波电容处，此处电压比较稳定，环路稳定，如果取在电感上，将造成功率环路不稳定，纹波增大，甚至输出电压不稳定；

④、FB走线避免走在功率环路内，避免辐射干扰，造成环路不稳定；

⑤、模拟地单点接到地平面。

三、小结

PCB布局布线需要处理好功率环路、模拟电路、地平面、FB反馈回路等，只要抓住了重点，设计起来就得心应手。

PCB布局布线涉及的知识点很多，本文只是简要的介绍了下，仅仅起到抛砖引玉的作用，日后设计过程中，需要不断的总结经验，沟通交流，以达到真正的理解，灵活运用。

作者介绍：刘工程师（笔名），在软硬件技术上有10年的经验，在单片机的经验更是突出，解决过多个单片机难题，可接单片机和软件开发等项目。目前在开讲单片机的教学，教程会在我爱方案网更新，敬请期待！公众号【硬件家园 】

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