中心議題：

• 探究設計LED開關電源的PCB板的方法

解決方案：

• 盡量加粗接地線
•  元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致

在開關電源設計中PCB板的物理設計都是最後一個環節，如果設計方法不當，PCB可能會輻射過多的電磁幹擾，造成電源工作不穩定，以下針對各個步驟中所需注意的事項進行分析:

一、從原理圖到PCB的設計流程建立元件參數－>輸入原理網表->設計參數設置->手工布局->手工布線->驗證設計－>複查->CAM輸出。

二、參can數shu設she置zhi相xiang鄰lin導dao線xian間jian距ju必bi須xu能neng滿man足zu電dian氣qi安an全quan要yao求qiu，而er且qie為wei了le便bian於yu操cao作zuo和he生sheng產chan，間jian距ju也ye應ying盡jin量liang寬kuan些xie。最zui小xiao間jian距ju至zhi少shao要yao能neng適shi合he承cheng受shou的de電dian壓ya
，在zai布bu線xian密mi度du較jiao低di時shi，信xin號hao線xian的de間jian距ju可ke適shi當dang地di加jia大da，對dui高gao、低電平懸殊的信號線應盡可能地短且加大間距，一般情況下將走線間距設為8mil。

焊盤內孔邊緣到印製板邊的距離要大於1mm，這zhe樣yang可ke以yi避bi免mian加jia工gong時shi導dao致zhi焊han盤pan缺que損sun。當dang與yu焊han盤pan連lian接jie的de走zou線xian較jiao細xi時shi
，要yao將jiang焊han盤pan與yu走zou線xian之zhi間jian的de連lian接jie設she計ji成cheng水shui滴di狀zhuang，這zhe樣yang的de好hao處chu是shi焊han盤pan不bu容rong易yi起qi皮pi，而er是shi走zou線xian與yu焊han盤pan不bu易yi斷duan開kai。

三

、元(yuan)器(qi)件(jian)布(bu)局(ju)實(shi)踐(jian)證(zheng)明(ming)，即(ji)使(shi)電(dian)路(lu)原(yuan)理(li)圖(tu)設(she)計(ji)正(zheng)確(que)，印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)設(she)計(ji)不(bu)當(dang)
，也(ye)會(hui)對(dui)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)產(chan)生(sheng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。例(li)如(ru)，如(ru)果(guo)印(yin)製(zhi)板(ban)兩(liang)條(tiao)細(xi)平(ping)行(xing)線(xian)靠(kao)得(de)很(hen)近(jin)，則(ze)會(hui)形(xing)成(cheng)信(xin)號(hao)波(bo)形(xing)的(de)延(yan)遲(chi)，在(zai)傳(chuan)輸(shu)線(xian)的(de)終(zhong)端(duan)形(xing)成(cheng)反(fan)射(she)噪(zao)聲(sheng)；由於電源、dixiandekaolvbuzhoudaoeryinqideganrao
，huishichanpindexingnengxiajiang，yinci，zaishejiyinzhidianlubandeshihou
，yingzhuyicaiyongzhengquedefangfa。meiyigekaiguandianyuandouyousigedianliuhuilu：

(1).電源開關交流回路

(2).輸出整流交流回路

(3).輸入信號源電流回路

(4).輸出負載電流回路輸入回路通過一個近似直流的電流對輸入電容充電，濾波電容主要起到一個寬帶儲能作用；類lei似si地di，輸shu出chu濾lv波bo電dian容rong也ye用yong來lai儲chu存cun來lai自zi輸shu出chu整zheng流liu器qi的de高gao頻pin能neng量liang，同tong時shi消xiao除chu輸shu出chu負fu載zai回hui路lu的de直zhi流liu能neng量liang。所suo以yi，輸shu入ru和he輸shu出chu濾lv波bo電dian容rong的de接jie線xian端duan十shi分fen重zhong要yao，輸shu入ru及ji輸shu出chu電dian流liu回hui路lu應ying分fen別bie隻zhi從cong濾lv波bo電dian容rong的de接jie線xian端duan連lian接jie到dao電dian源yuan；如果在輸入/輸出回路和電源開關/整(zheng)流(liu)回(hui)路(lu)之(zhi)間(jian)的(de)連(lian)接(jie)無(wu)法(fa)與(yu)電(dian)容(rong)的(de)接(jie)線(xian)端(duan)直(zhi)接(jie)相(xiang)連(lian)，交(jiao)流(liu)能(neng)量(liang)將(jiang)由(you)輸(shu)入(ru)或(huo)輸(shu)出(chu)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)並(bing)輻(fu)射(she)到(dao)環(huan)境(jing)中(zhong)去(qu)。電(dian)源(yuan)開(kai)關(guan)交(jiao)流(liu)回(hui)路(lu)和(he)整(zheng)流(liu)器(qi)的(de)交(jiao)流(liu)回(hui)路(lu)包(bao)含(han)高(gao)幅(fu)梯(ti)形(xing)電(dian)流(liu)，這(zhe)些(xie)電(dian)流(liu)中(zhong)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen)很(hen)高(gao)，其(qi)頻(pin)率(lv)遠(yuan)大(da)於(yu)開(kai)關(guan)基(ji)頻(pin)，峰(feng)值(zhi)幅(fu)度(du)可(ke)高(gao)達(da)持(chi)續(xu)輸(shu)入(ru)/輸出直流電流幅度的5倍
，過渡時間通常約為50ns。這兩個回路最容易產生電磁幹擾，因此必須在電源中其它印製線布線之前先布好這些交流回路，每個回路的三種主要的元件濾波電容
、電源開關或整流器

、電(dian)感(gan)或(huo)變(bian)壓(ya)器(qi)應(ying)彼(bi)此(ci)相(xiang)鄰(lin)地(di)進(jin)行(xing)放(fang)置(zhi)，調(tiao)整(zheng)元(yuan)件(jian)位(wei)置(zhi)使(shi)它(ta)們(men)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)流(liu)路(lu)徑(jing)盡(jin)可(ke)能(neng)短(duan)。建(jian)立(li)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)布(bu)局(ju)的(de)最(zui)好(hao)方(fang)法(fa)與(yu)其(qi)電(dian)氣(qi)設(she)計(ji)相(xiang)似(si)，最(zui)佳(jia)設(she)計(ji)流(liu)程(cheng)如(ru)下(xia)：

放置變壓器

設計電源開關電流回路

設計輸出整流器電流回路

連接到交流電源電路的控製電路

設she計ji輸shu入ru電dian流liu源yuan回hui路lu和he輸shu入ru濾lv波bo器qi設she計ji輸shu出chu負fu載zai回hui路lu和he輸shu出chu濾lv波bo器qi根gen據ju電dian路lu的de功gong能neng單dan元yuan，對dui電dian路lu的de全quan部bu元yuan器qi件jian進jin行xing布bu局ju時shi，要yao符fu合he以yi下xia原yuan則ze：

(1)首先要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時，印製線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加
；過小則散熱不好，且鄰近線條易受幹擾。電路板的最佳形狀矩形，長寬比為3：2或4：3，位於電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小於2mm。

(2)放置器件時要考慮以後的焊接，不要太密集.

(3)以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊
、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接,去耦電容盡量靠近器件的VCC。

(4)zaigaopinxiagongzuodedianlu，yaokaolvyuanqijianzhijiandefenbucanshu。yibandianluyingjinkenengshiyuanqijianpingxingpailie。zheyang，budanmeiguan
，erqiezhuanghanrongyi，yiyupiliangshengchan。

(5)按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便於信號流通，並使信號盡可能保持一致的方向。

(6)布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關係的器件放在一起。

(7)盡可能地減小環路麵積,以抑製開關電源的輻射幹擾。
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四、布線開關電源中包含有高頻信號，PCBshangrenheyinzhixiandoukeyiqidaotianxiandezuoyong，yinzhixiandechangduhekuanduhuiyingxiangqizukanghegankang，congeryingxiangpinlvxiangying。jishishitongguozhiliuxinhaodeyinzhixianyehuiconglinjindeyinzhixianouhedaoshepinxinhaobingzaochengdianluwenti(甚至再次輻射出幹擾信號)。因yin此ci應ying將jiang所suo有you通tong過guo交jiao流liu電dian流liu的de印yin製zhi線xian設she計ji得de盡jin可ke能neng短duan而er寬kuan
，這zhe意yi味wei著zhe必bi須xu將jiang所suo有you連lian接jie到dao印yin製zhi線xian和he連lian接jie到dao其qi他ta電dian源yuan線xian的de元yuan器qi件jian放fang置zhi得de很hen近jin。印yin製zhi線xian的de長chang度du與yu其qi表biao現xian出chu的de電dian感gan量liang和he阻zu抗kang成cheng正zheng比bi，而er寬kuan度du則ze與yu印yin製zhi線xian的de電dian感gan量liang和he阻zu抗kang成cheng反fan比bi。長chang度du反fan映ying出chu印yin製zhi線xian響xiang應ying的de波bo長chang，長chang度du越yue長chang，印yin製zhi線xian能neng發fa送song和he接jie收shou電dian磁ci波bo的de頻pin率lv越yue低di，它ta就jiu能neng輻fu射she出chu更geng多duo的de射she頻pin能neng量liang。根gen據ju印yin製zhi線xian路lu板ban電dian流liu的de大da小xiao，盡jin量liang加jia租zu電dian源yuan線xian寬kuan度du
，減jian少shao環huan路lu電dian阻zu。同tong時shi
、使電源線、地(di)線(xian)的(de)走(zou)向(xiang)和(he)電(dian)流(liu)的(de)方(fang)向(xiang)一(yi)致(zhi)，這(zhe)樣(yang)有(you)助(zhu)於(yu)增(zeng)強(qiang)抗(kang)噪(zao)聲(sheng)能(neng)力(li)。接(jie)地(di)是(shi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)四(si)個(ge)電(dian)流(liu)回(hui)路(lu)的(de)底(di)層(ceng)支(zhi)路(lu)

，作(zuo)為(wei)電(dian)路(lu)的(de)公(gong)共(gong)參(can)考(kao)點(dian)起(qi)著(zhe)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)，它(ta)是(shi)控(kong)製(zhi)幹(gan)擾(rao)的(de)重(zhong)要(yao)方(fang)法(fa)。因(yin)此(ci)
，在(zai)布(bu)局(ju)中(zhong)應(ying)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)接(jie)地(di)線(xian)的(de)放(fang)置(zhi)，將(jiang)各(ge)種(zhong)接(jie)地(di)混(hun)合(he)會(hui)造(zao)成(cheng)電(dian)源(yuan)工(gong)作(zuo)不(bu)穩(wen)定(ding)。

在地線設計中應注意以下幾點：

1.正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)通(tong)常(chang)
，濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)公(gong)共(gong)端(duan)應(ying)是(shi)其(qi)它(ta)的(de)接(jie)地(di)點(dian)耦(ou)合(he)到(dao)大(da)電(dian)流(liu)的(de)交(jiao)流(liu)地(di)的(de)唯(wei)一(yi)連(lian)接(jie)點(dian)
，同(tong)一(yi)級(ji)電(dian)路(lu)的(de)接(jie)地(di)點(dian)應(ying)盡(jin)量(liang)靠(kao)近(jin)，並(bing)且(qie)本(ben)級(ji)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)也(ye)應(ying)接(jie)在(zai)該(gai)級(ji)接(jie)地(di)點(dian)上(shang)，主(zhu)要(yao)是(shi)考(kao)慮(lv)電(dian)路(lu)各(ge)部(bu)分(fen)回(hui)流(liu)到(dao)地(di)的(de)電(dian)流(liu)是(shi)變(bian)化(hua)的(de)，因(yin)實(shi)際(ji)流(liu)過(guo)的(de)線(xian)路(lu)的(de)阻(zu)抗(kang)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)路(lu)各(ge)部(bu)分(fen)地(di)電(dian)位(wei)的(de)變(bian)化(hua)而(er)引(yin)入(ru)幹(gan)擾(rao)。在(zai)本(ben)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)，它(ta)的(de)布(bu)線(xian)和(he)器(qi)件(jian)間(jian)的(de)電(dian)感(gan)影(ying)響(xiang)較(jiao)小(xiao)
，而(er)接(jie)地(di)電(dian)路(lu)形(xing)成(cheng)的(de)環(huan)流(liu)對(dui)幹(gan)擾(rao)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)
，因(yin)而(er)采(cai)用(yong)一(yi)點(dian)接(jie)地(di)，即(ji)將(jiang)電(dian)源(yuan)開(kai)關(guan)電(dian)流(liu)回(hui)路(lu)（中zhong的de幾ji個ge器qi件jian的de地di線xian都dou連lian到dao接jie地di腳jiao上shang，輸shu出chu整zheng流liu器qi電dian流liu回hui路lu的de幾ji個ge器qi件jian的de地di線xian也ye同tong樣yang接jie到dao相xiang應ying的de濾lv波bo電dian容rong的de接jie地di腳jiao上shang，這zhe樣yang電dian源yuan工gong作zuo較jiao穩wen定ding，不bu易yi自zi激ji。做zuo不bu到dao單dan點dian時shi，在zai共gong地di處chu接jie兩liang二er極ji管guan或huo一yi小xiao電dian阻zu，其qi實shi接jie在zai比bi較jiao集ji中zhong的de一yi塊kuai銅tong箔bo處chu就jiu可ke以yi。

2.盡(jin)量(liang)加(jia)粗(cu)接(jie)地(di)線(xian)若(ruo)接(jie)地(di)線(xian)很(hen)細(xi)，接(jie)地(di)電(dian)位(wei)則(ze)隨(sui)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)，致(zhi)使(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)定(ding)時(shi)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)不(bu)穩(wen)，抗(kang)噪(zao)聲(sheng)性(xing)能(neng)變(bian)壞(huai)，因(yin)此(ci)要(yao)確(que)保(bao)每(mei)一(yi)個(ge)大(da)電(dian)流(liu)的(de)接(jie)地(di)端(duan)采(cai)用(yong)盡(jin)量(liang)短(duan)而(er)寬(kuan)的(de)印(yin)製(zhi)線(xian)
，盡(jin)量(liang)加(jia)寬(kuan)電(dian)源(yuan)
、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關係是：地線＞電源線＞信號線，如有可能
，接地線的寬度應大於3mm，也可用大麵積銅層作地線用,在印製板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。進行全局布線的時候，還須遵循以下原則：

(1).布線方向：從cong焊han接jie麵mian看kan，元yuan件jian的de排pai列lie方fang位wei盡jin可ke能neng保bao持chi與yu原yuan理li圖tu相xiang一yi致zhi，布bu線xian方fang向xiang最zui好hao與yu電dian路lu圖tu走zou線xian方fang向xiang相xiang一yi致zhi，因yin生sheng產chan過guo程cheng中zhong通tong常chang需xu要yao在zai焊han接jie麵mian進jin行xing各ge種zhong參can數shu的de檢jian測ce，故gu這zhe樣yang做zuo便bian於yu生sheng產chan中zhong的de檢jian查zha

，調tiao試shi及ji檢jian修xiu（注：指在滿足電路性能及整機安裝與麵板布局要求的前提下）。

(2).設計布線圖時走線盡量少拐彎，印刷弧上的線寬不要突變，導線拐角應≥90度,力求線條簡單明了。

(3).印刷電路中不允許有交叉電路，對於可能交叉的線條，可以用“鑽”
、“繞”兩種辦法解決。即讓某引線從別的電阻、電容
、三極管腳下的空隙處“鑽”過去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞”過去，在特殊情況下如何電路很複雜，為簡化設計也允許用導線跨接，解決交叉電路問題。因采用單麵板，直插元件位於top麵，表貼器件位於bottom麵
，所以在布局的時候直插器件可與表貼器件交疊，但要避免焊盤重疊。

3．輸入地與輸出地本開關電源中為低壓的DC－DC，欲yu將jiang輸shu出chu電dian壓ya反fan饋kui回hui變bian壓ya器qi的de初chu級ji，兩liang邊bian的de電dian路lu應ying有you共gong同tong的de參can考kao地di

，所suo以yi在zai對dui兩liang邊bian的de地di線xian分fen別bie鋪pu銅tong之zhi後hou
，還hai要yao連lian接jie在zai一yi起qi，形xing成cheng共gong同tong的de地di。

五、檢查

布bu線xian設she計ji完wan成cheng後hou，需xu認ren真zhen檢jian查zha布bu線xian設she計ji是shi否fou符fu合he設she計ji者zhe所suo製zhi定ding的de規gui則ze，同tong時shi也ye需xu確que認ren所suo製zhi定ding的de規gui則ze是shi否fou符fu合he印yin製zhi板ban生sheng產chan工gong藝yi的de需xu求qiu，一yi般ban檢jian查zha線xian與yu線xian、線與元件焊盤、線與貫通孔
、元件焊盤與貫通孔
、貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理
，是否滿足生產要求。電源線和地線的寬度是否合適
，在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。注意：有些錯誤可以忽略
，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，檢查間距時會出錯；另外每次修改過走線和過孔之後
，都要重新覆銅一次。

六、複查根據“PCB檢查表”
，內容包括設計規則，層定義
、線寬、間距、焊盤、過孔設置
，還要重點複查器件布局的合理性
，電源

、地線網絡的走線，高速時鍾網絡的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。

七
、設計輸出輸出光繪文件的注意事項：

a.需要輸出的層有布線層（底層）
、絲印層（包括頂層絲印、底層絲印）、阻焊層（底層阻焊）、鑽孔層（底層），另外還要生成鑽孔文件（NCDrill）

b.設置絲印層的Layer時

，不要選擇PartType
，選擇頂層（底層）和絲印層的Outline
、Text、Linec.在設置每層的Layer時

，將BoardOutline選上，設置絲印層的Layer時，不要選擇PartType
，選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text、Line。d.生成鑽孔文件時，使用PowerPCB的缺省設置
，不要作任何改。