电源 PCB 布局布线规则及优化策略

发布时间:2024-06-17 阅读量:723 来源: 综合自网络 发布人: wenwei

【导读】作为电子设备的心脏,电源的设计与布局布线质量,将直接关系到整个系统的稳定性和效率。优化策略包括器件摆放、数据手册参考、主回路布局和布线铺铜等。还需注意过孔、焊接、反馈路径和电感处理。那么电子工程师该如何惊喜打造电源PCB,确保电源供应的稳定、高效安全?


一、电源 PCB 走线


(1)线宽:根据铜箔厚度、走线电流、温度来确定走线宽度,一般来说越宽越好。同时需要注意的是电源岛上被过孔打碎的地方也需要注意有效线宽。


(2)电源部分远离 RF 电路。高频容易干扰低频。


(3)电源走线在相同层应尽量避免与其他信号线平行, 若无法避免,则中间需加包地,且包地宽度保证 3~5W 宽度;电源走线与相邻层的其他信号线避免重叠或者平行,但可以是正交的。


(4)DC-DC 电路的输出部分需要先经过滤波电容,然后才能通过过孔传递至各层,且此处的过孔至少要 2~3 个。同时 DC-DC 的反馈走线要尽量短。


(5)各芯片电源输入脚的滤波电容尽可能的靠近芯片,且要尽量保证电容到芯片引脚不再有过孔。


(6)电源输入脚若有多个滤波电容,要按照从大到小的顺序排列,小电容尽量靠近电源输入脚。


(7)同一个电源给多个电路供电的时候, 电源要用星型连接,在星型节点位置放置大电容滤波,尽量使各个供电保持独立。


(8)电源的回路面积要小,回路面积大了容易引起辐射。


(9)电源部分的电解电容需要远离发热大的器件。电解电容随着温度升高其容值会大幅度下降。


二、电源PCB的布局布线优化策略


①器件摆放


大型电容、电阻与小型器件摆放时,应选择中心对齐,避免边缘对齐导致的焊接问题。


②数据手册参考


在布局布线电源芯片前,应详细阅读数据手册,确保设计符合芯片要求。


③主回路布局


对于开关电源,应明确VIN、VOUT的主回路布局,确保器件摆放紧凑且有序。


④布线与铺铜


布线主要采用铺铜处理,确保电流流通的顺畅。同时,走线宽度应满足电流需求,如20mil走线可过1A电流。


⑤过孔与焊接


输入、输出回路的过孔数量应平衡,并采用十字连接提高焊接效果。


⑥反馈路径


FB或SENS信号的走线应保持稳定,通常采用20mil宽度。


⑦电感处理


电感下方避免布线,且需进行挖空处理,以减少干扰。多路输出时,电感应垂直摆放。


⑧电容布局


电容应紧邻芯片管脚,确保滤波效果最佳。


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