PCB设计印刷电路板布局

在任何开关电源设计中，印刷电路板的物理设计是最后一环。如果设计方法不当，印刷电路板可能会辐射太多的电磁干扰，导致电源运行不稳定。以下是对每个步骤中注意事项的分析

PCB设计印刷电路板参数设置

相邻导线之间的间距必须满足电气安全要求，为了便于操作和生产，间距应尽可能宽。最小间距至少应适合承受电压。当布线的密度较低时，信号线的间距可以适当增加。对于具有高和低水平差异的信号线，间距应该尽可能地短和增加。在正常情况下，布线间距应设置为8密耳。

焊盘内孔边缘到印制板边缘的距离应大于1毫米，这样可以避免焊盘在加工过程中出现缺陷。当与焊盘相连的走线很细时，焊盘和走线之间的连接应设计为一滴水。这样做的优点是焊盘不容易剥离，但是迹线和焊盘不容易断开。

PCB设计印刷电路板元件布置

实践证明，即使电路原理图设计正确，印刷电路板设计不当，电子设备的可靠性也会受到不利影响。

例如，如果印刷电路板的两条细平行线靠近在一起，信号波形的延迟将会形成，反射噪声将会在传输线的终端形成。由于电源和地线，的疏忽造成的干扰，产品的性能会下降。因此，在设计印刷电路板时，应注意采用正确的方法。

每个开关电源有四个电流回路：

交流回路电源开关

输出整流器交流回路

输入信号源电流回路

输出负载电流回路输入环路

输入电容由近似直流电流充电，滤波电容主要用作宽带能量存储器。同样，输出滤波电容也用于存储输出整流器的高频能量，同时消除输出负载环路的DC能量。

因此，输入和输出滤波电容的端子非常重要。输入和输出电流回路应该只分别从滤波电容器的端子连接到电源。如果输入/输出回路和电源开关之间的连接不能直接连接到电容器的端子，交流能量将被输入或输出滤波电容器过滤并辐射到环境中。

电源开关的交流回路和整流器的交流回路包含高振幅梯形电流。这些电流中的谐波成分非常高，它们的频率比开关的基频大得多。峰值幅度可以高达连续输入/输出DC电流幅度的5倍。转变时间通常约为50纳米。

这两个电路最有可能产生电磁干扰，所以这些交流回路电源必须安排在其他印制线布线之前。每个电路的三个主要部件的滤波电容器、功率开关或整流器、电感器或变压器应彼此相邻放置，并且应调整部件的位置，以使它们之间的电流路径尽可能短。

建立开关电源布局的最佳方式与其电气设计相似。最佳设计流程如下：

放置变压器

电流回路电源开关设计

设计输出整流器电流回路

控制电路连接到交流电源电路

04布线

开关电源包含高频信号。印刷电路板上的任何印制线都可以充当天线。印制线的长度和宽度将影响其阻抗和感抗，从而影响频率响应。甚至穿过DC信号的印制线信号也将与来自邻近印制线的射频信号耦合，并导致电路问题(甚至再次辐射干扰信号)。

因此，所有通过印制线的交流电流应设计得尽可能的短和宽，这意味着所有连接到印制线和其他电源线的部件必须放置在附近

印制线的长度与其电感和阻抗成正比，而宽度与印制线电感和阻抗成反比。长度反映了印制线响应的波长。长度越长，印制线发射和接收电磁波的频率越低，辐射的射频能量越多。

根据印制线路板上的电流大小，尽量增加电源线的宽度，以降低回路电阻。同时，电力线和地线的方向与电流的方向一致，有助于增强抗噪声能力。

接地是开关电源的四个电流回路的底部支路。作为电路的公共参考点，它起着重要的作用，是控制干扰的重要手段。因此，在布局中应仔细考虑接地地线的位置，混合各种接地会造成电源的不稳定运行。

布线设计完成后，有必要仔细检查布线设计是否符合设计师制定的规则。同时，也有必要确认已建立的规则是否满足印刷电路板生产工艺的要求。一般来说，检查线与线、线与元件焊盘、线与通孔、元件焊盘与通孔、通孔与通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求，电源线和地线的宽度是否合适，以及地线在印制电路板上是否还有加宽的余地。

注意：有些错误可以忽略，例如，某些连接器将部分轮廓放置在框架外，检查间距时会出现错误。此外，每次修改布线和过孔后，应再次涂覆铜。

根据“印刷电路板清单”，审查包括设计规则、层定义、线宽、间距、焊盘和过孔设置。重点审查器件布局的合理性、电源和地线网络的布线、高速时钟网络的布线和屏蔽以及去耦电容的放置和连接。