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
、 參數設置

 

xianglindaoxianjianjubixunengmanzudianqianquanyaoqiu

，erqieweilebianyucaozuoheshengchan，jianjuyeyingjinliangkuanxie。zuixiaojianjuzhishaoyaonengshihechengshoudedianya，zaibuxianmidujiaodishi，xinhaoxiandejianjukeshidangdijiada，duigao、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，zheyangkeyibimianjiagongshidaozhihanpanquesun。dangyuhanpanlianjiedezouxianjiaoxishi

，yaojianghanpanyuzouxianzhijiandelianjieshejichengshuidizhuang
，zheyangdehaochushihanpanburongyiqipi，ershizouxianyuhanpanbuyiduankai。 

 

如圖：

 

 

三、 元器件布局

 

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
、地di線xian的de考kao慮lv不bu周zhou到dao而er引yin起qi的de幹gan擾rao，會hui使shi產chan品pin的de性xing能neng下xia降jiang，因yin此ci
，在zai設she計ji印yin製zhi電dian路lu板ban的de時shi候hou，應ying注zhu意yi采cai用yong正zheng確que的de方fang法fa。每mei一yi個ge開kai關guan電dian源yuan都dou有you四si個ge電dian流liu回hui路lu： 

 

(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/整流回路之間的連接無法與電容的接線端直接相連，交流能量將由輸入或輸出濾波電容並輻射到環境中去。

 

dianyuankaiguanjiaoliuhuiluhezhengliuqidejiaoliuhuilubaohangaofutixingdianliu，zhexiedianliuzhongxiebochengfenhengao
，qipinlvyuandayukaiguanjipin，fengzhifudukegaodachixushuru/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

、電感或變壓器應彼此相鄰地進行放置，調整元件位置使它們之間的電流路徑盡可能短。

 

建立開關電源布局的最好方法與其電氣設計相似，最佳設計流程如下： 

 

1.放置變壓器 

 

2. 設計電源開關電流回路 

 

3.設計輸出整流器電流回路 

 

4.連接到交流電源電路的控製電路 

 

設計輸入電流源回路和輸入濾波器 設計輸出負載回路和輸出濾波器根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局時
，要符合以下原則： 

 

(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) 在(zai)高(gao)頻(pin)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)電(dian)路(lu)，要(yao)考(kao)慮(lv)元(yuan)器(qi)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)分(fen)布(bu)參(can)數(shu)。一(yi)般(ban)電(dian)路(lu)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)使(shi)元(yuan)器(qi)件(jian)平(ping)行(xing)排(pai)列(lie)。這(zhe)樣(yang)

，不(bu)但(dan)美(mei)觀(guan)，而(er)且(qie)裝(zhuang)焊(han)容(rong)易(yi)，易(yi)於(yu)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)。 

 

(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 

 

四、 布線

 

開關電源中包含有高頻信號，PCB上shang任ren何he印yin製zhi線xian都dou可ke以yi起qi到dao天tian線xian的de作zuo用yong，印yin製zhi線xian的de長chang度du和he寬kuan度du會hui影ying響xiang其qi阻zu抗kang和he感gan抗kang，從cong而er影ying響xiang頻pin率lv響xiang應ying。即ji使shi是shi通tong過guo直zhi流liu信xin號hao的de印yin製zhi線xian也ye會hui從cong鄰lin近jin的de印yin製zhi線xian耦ou合he到dao射she頻pin信xin號hao並bing造zao成cheng電dian路lu問wen題ti(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。 

 

同時、使電源線、dixiandezouxianghedianliudefangxiangyizhi，zheyangyouzhuyuzengqiangkangzaoshengnengli。jiedishikaiguandianyuansigedianliuhuiludedicengzhilu
，zuoweidianludegonggongcankaodianqizhehenzhongyaodezuoyong，tashikongzhiganraodezhongyaofangfa。yinci，zaibujuzhongyingzaixikaolvjiedixiandefangzhi，jianggezhongjiedihunhehuizaochengdianyuangongzuobuwending。

 

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. 盡量加粗接地線 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 參考圖： 

 

 

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。 

 

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。 

 

六
、 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（NC Drill） 

 

b. 設置絲印層的Layer時，不要選擇Part Type
，選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text、Line。

 

c. 在設置每層的Layer時，將Board Outline選上，設置絲印層的Layer時
，不要選擇Part Type，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，不要作任何改變。

 

 

推薦閱讀：