电源PCB布局设计是电子设备制造中至关重要的环节,它直接影响到电路的稳定性和效率。以下是一些关于电源PCB布局的重要知识点:
1. **器件摆放**:在摆放元器件时,要注意大电容和小电阻电容的对齐方式。它们应该中心对齐而不是边缘对齐,因为焊盘补偿会导致实际焊接时不完全对齐,保持美观的同时也更利于焊接。
2. **参考数据手册**:在布局电源芯片时,必须下载并仔细阅读数据手册,以便了解芯片的电气特性和推荐布局要求。
3. **开关电源布局**:开关电源的布局应紧凑,优先摆放大体积器件,如VIN和VOUT。同时,注意减少环路面积以降低电磁干扰,采用单点接地策略,即所有地线都回到电源芯片的大焊盘处。焊盘周围应打上过孔以辅助散热,必要时在阻焊层开窗。
4. **布局与布线**:在空间允许的情况下,布局可呈一字型,大部分线路采用铺铜处理,少数精细走线至少10mil宽。如果走线超过焊盘,应先从焊盘引出再变为10mil走线。
5. **电流承载能力**:理论值显示,20mil走线可承载约1A电流,10/20过孔也可承受1A电流。但实际应用中应留有余量。输入和输出回路的过孔数量应相等。
6. **焊接考虑**:为避免快速散热导致焊接困难,Pin与铜皮间的连接推荐采用十字连接,提高焊接质量。
7. **反馈路径**:反馈信号(如FB或SENS)通常采用20mil走线,确保信号准确传输。
8. **电源走线原则**:电源走线应遵循“短、直、粗”的原则,类似于射频设计,以减少损耗和干扰。
9. **电感处理**:电感下方不应有走线,并需在中心挖空以减少干扰。多路输出的电感建议垂直排列。
10. **电容位置**:电容应尽可能靠近芯片管脚,以提供最佳滤波效果。输入端过孔置于电容前,输出端过孔置于电容后,GND过孔应靠近电容。
11. **电源完整性**:高速板设计需关注电源完整性(PI),可能需要通过仿真来检测。层叠设计对于电源完整性至关重要,可借鉴模板或使用SI9000等工具计算阻抗。
12. **电源层分割**:核心电源(电流大、数量多)的平面分割不超过3个电源,避免出现电流瓶颈。
13. **数字地与模拟地**:数字地和模拟地应分开铺铜,并使用零欧姆电阻或磁珠跨接,适当打过孔,确保不会干扰其他信号。
14. **层叠设置与电源地内缩**:遵循20H原则,电源平面内缩20mil于地平面,大型板子可适当增加至30-50mil,并在内缩部分均匀分布地过孔。
这些原则和技巧是优化电源PCB布局的基本准则,遵循这些指导可以提高电源电路的性能,降低电磁干扰,确保设备的稳定运行。