電源設(shè)計(jì)中地線(xiàn)的布線(xiàn)技巧,PCB layout techniques

關(guān)鍵字：電源地線(xiàn)布線(xiàn)

在設(shè)計(jì)印刷線(xiàn)路板時(shí)，設(shè)計(jì)工程師都會(huì)仔細(xì)思考銅線(xiàn)的走線(xiàn)方式和元器件的放置問(wèn)題。如果沒(méi)有充分考慮這兩點(diǎn)，印刷線(xiàn)路板的效率、最大輸出電流、輸出紋波及其它特性都將會(huì)受到影響。產(chǎn)生這些影響的兩個(gè)主要原因則是地線(xiàn)(GND、VSS)和電源線(xiàn)(+B、VCC、VDD)的連接，如果地線(xiàn)及電源線(xiàn)設(shè)計(jì)合理，電路將能正常地工作，獲得較好的性能指標(biāo)，否則會(huì)產(chǎn)生干擾、性能指標(biāo)惡化等問(wèn)題。本文就DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)，介紹一些通用的設(shè)計(jì)原則和地線(xiàn)連接方法。

設(shè)計(jì)原則
印制線(xiàn)走線(xiàn)方式和元器件的放置常常會(huì)影響電路的性能。以下提出了接地線(xiàn)設(shè)計(jì)的四個(gè)原則：
1.用平面布線(xiàn)方式(planarpattern)接地；
2.用平面布線(xiàn)方式接電源線(xiàn)；
3.按電路圖中的信號(hào)電流走向依序逐個(gè)放置元器件；
4.實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)在應(yīng)用時(shí)不應(yīng)做任何調(diào)整，即使受板的尺寸或其它因素影響也應(yīng)原樣復(fù)制數(shù)據(jù)。
在設(shè)計(jì)中注意以上原則和要點(diǎn)，可以減少電路噪聲和信號(hào)干擾。除了以上的基本原則外，在設(shè)計(jì)銅線(xiàn)走線(xiàn)模式和元件放置時(shí)應(yīng)謹(jǐn)記以下兩點(diǎn)：布線(xiàn)之間會(huì)產(chǎn)生雜散電容；連線(xiàn)長(zhǎng)度會(huì)產(chǎn)生阻抗。在設(shè)計(jì)中注意線(xiàn)間雜散電容和縮短布線(xiàn)長(zhǎng)度有利于消除噪聲，減少輻射的產(chǎn)生。
在上面的幾個(gè)基本原則基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)工程師應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(參見(jiàn)圖1)：

1.根據(jù)電路原理圖進(jìn)行元件的布局，輸入電流線(xiàn)和輸出電流線(xiàn)應(yīng)進(jìn)行區(qū)別；
2.合理放置元器件，保證它們之間的連線(xiàn)最短，以減少噪聲；
3.在電壓變化很大和流過(guò)大電流的地方應(yīng)小心設(shè)計(jì)以降低噪聲；
4.如果電路中采用了線(xiàn)圈和變壓器，必須小心進(jìn)行連接；
5.電路設(shè)計(jì)時(shí)，將元器件放置在同一方向，便于回流焊接；
6.元器件間或元器件焊盤(pán)和焊盤(pán)間必須保證0.5毫米以上的間隙，避免出現(xiàn)橋接。

PCB設(shè)計(jì)示例
a.升壓轉(zhuǎn)換器模式布線(xiàn)方式
在升壓轉(zhuǎn)換器中，輸出電容(CL)的位置比其它元件更重要，參考圖2。

建議在PCB設(shè)計(jì)時(shí)注意以下兩點(diǎn)：
1.將輸出電容盡可能與IC靠近，盡量減小電流回路。
2.在PCB板的背面用平面布線(xiàn)方法進(jìn)行地線(xiàn)連接，板背面的接地線(xiàn)應(yīng)通過(guò)一個(gè)過(guò)孔與板正面的接地線(xiàn)相連。

b.降壓轉(zhuǎn)換器布線(xiàn)方式
在降壓電路設(shè)計(jì)中，肖特基二極管的位置很關(guān)鍵，見(jiàn)圖3所示。

在PCB設(shè)計(jì)中注意以下幾點(diǎn)：
1.肖特基二極管接地點(diǎn)設(shè)計(jì)將影響輸出的穩(wěn)定性；
2.肖特基二極管陰極連接線(xiàn)的長(zhǎng)度將影響輸出的穩(wěn)定性；
3.PCB背面用大面積銅箔作為地，通過(guò)過(guò)孔與正面地連接。