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電源模塊PCB板的一些設計技巧

2018-01-18

      PCB板(印刷電路板)是由絕緣基材和導體組成,在設備中連接集成電路、電阻、電容等電子元件,使它們發(fā)揮各自的作用。按結構分為剛性板、撓性板、剛撓結合板,按層數分為單面板、雙面板、多層板,應用于消費電子、航空、汽車(chē)、通訊、工控、醫療等領(lǐng)域。

 

      在電源模塊設計中,PCB板的設計是核心之一,影響著(zhù)模塊的性能直指標、可靠性、EMC等方面。因為科技的發(fā)展使電源模塊向著(zhù)數字化、模塊化發(fā)展,所以?xún)炔吭骷絹?lái)越密集,這要PCB板的布局抗干擾性越來(lái)越高,一個(gè)好的PCB板布局布線(xiàn)能使電源有更高的效率和性能。

 

      在線(xiàn)性電源PCB板的設計中,元器件布局一定要緊湊,使布線(xiàn)時(shí)要盡量的短,按照每個(gè)元器件的作用去安排位置和走線(xiàn)。每條線(xiàn)的寬度根據元器件的不同電流來(lái)設計線(xiàn)路的大小,電源空出一定空間散熱或者使用散熱片散熱。

 

      在高頻開(kāi)關(guān)電源PCB板的設計中,要注意反饋線(xiàn)的引入點(diǎn)、續流二極管的問(wèn)題,很多設計師忽略這倆點(diǎn),設計在哪里也是對電源性能有所影響,高頻脈沖電路流過(guò)的區域要遠離輸入和輸出端子,是噪聲遠離輸入、輸出,有利于提高EMC性能。

 

PCB板的布局布線(xiàn)要點(diǎn):

1、元器件布局

      以核心元器件為中心布局、均勻、緊湊,數字電路和模擬電路要分開(kāi)。非安裝孔周?chē)?/span>1.27MM內不能裝元器件、螺釘,元器件外側邊距為5MM。金屬元器件不能與其它元器件相碰;不能貼印制線(xiàn)、焊盤(pán);間距大于2MM。容易發(fā)熱的元器件不能緊貼導線(xiàn)和熱敏電阻;應均衡分布,設計應便于安裝、生產(chǎn)、維護。

 

2、元器件布線(xiàn)

      條件允許情況關(guān)鍵線(xiàn)路要盡量短和寬,地線(xiàn)>電源線(xiàn)>信號線(xiàn)。輸入端和輸出端的邊線(xiàn)避免相鄰和平行,時(shí)鐘線(xiàn)要短。如:電源線(xiàn)>18MIL,CPU入出線(xiàn)>10MIL,線(xiàn)間距>10MIL,電源線(xiàn)與地線(xiàn)盡量呈現放射狀,信號線(xiàn)不能出線(xiàn)回環(huán)走線(xiàn)、遠離大電流路。功率回路和控制回路分開(kāi),采用單點(diǎn)接地方式,相鄰之間不應有過(guò)長(cháng)的平行線(xiàn),上下走線(xiàn)盡量走交叉垂直,不要突然拐直角和銳角。

 

3、抗干擾性

      選用頻率低的控制器,處理好接地線(xiàn),對于敏感電路和高頻噪聲應使用金屬屏蔽。選用合適的去耦電容,要緊靠IC。按頻率和電流特性分區,噪聲元件和非噪聲元件距離盡量遠,對敏感器件不要和大電流線(xiàn)平行。

 

電源模塊電壓和爬電距離圖如下:

 

 

      電源模塊PCB板設計除了原則要求之外,主要是設計中的細節處理方面要注意,設計實(shí)踐完要后期分析和完善。

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