電(diàn)力電(diàn)子的布線(xiàn)

2020-07-18

在PCB设计中，整个電(diàn)路板上的電(diàn)源也有(yǒu)不同的应用(yòng)。我们已经过去了很(hěn)長(cháng)时间，布局设计人员只需要在整个電(diàn)路板上撒一些旁路電(diàn)容器，然后将它们插入電(diàn)源和接地层，就可(kě)以了。现在，在我们的電(diàn)子设备中使用(yòng)電(diàn)源電(diàn)路需要在布局上达到与其余PCB電(diàn)路相同的精度，而这一切都围绕着其布線(xiàn)方式。以下是一些有(yǒu)关電(diàn)力電(diàn)子设备注意事项的布線(xiàn)，可(kě)帮助您将正确的功率精确地施加到下一个PCB设计中。

電(diàn)路板上有(yǒu)很(hěn)多(duō)電(diàn)子活动，可(kě)能(néng)会影响電(diàn)源電(diàn)路的布局或受其影响。由于需要為(wèi)電(diàn)路板的所有(yǒu)组件提供清晰，不间断的供電(diàn)网络，因此您最后需要做的就是驱动该网络的電(diàn)源電(diàn)路中的问题。然而，这是電(diàn)路板布局的一个领域，通常没有(yǒu)给予应有(yǒu)的重视。如果没有(yǒu)良好的電(diàn)源電(diàn)路布局和布線(xiàn)，PCB可(kě)能(néng)会遭受许多(duō)不同的電(diàn)路不稳定因素的困扰。

可(kě)能(néng)发生的问题之一是，如果不通过创建良好的布局来管理(lǐ)電(diàn)源的开关特性，则会形成電(diàn)源纹波。这些纹波会在附近的電(diàn)路板電(diàn)路中产生串扰，并且噪声会影响在这些電(diàn)路中发送或接收的信号。電(diàn)源布局不佳的另一个问题是，它可(kě)能(néng)会失去在较高電(diàn)流输出时进行调节的能(néng)力。如果未正确布置電(diàn)路板，则電(diàn)源也会影响信号返回路径。

為(wèi)了解决这些问题，让我们看一些用(yòng)于更好地布線(xiàn)電(diàn)源電(diàn)子设备的方法。

与任何类型的布局一样，最佳布線(xiàn)首先要有(yǒu)良好的零件放置。尽管有(yǒu)些设计师将同时放置组件并布線(xiàn)，但另一些设计师将首先放置所有(yǒu)零件，然后将布線(xiàn)一起布線(xiàn)。每种方法都有(yǒu)其优点，但重要的是创建一个良好的组件放置，进而驱动良好的跟踪布線(xiàn)。这意味着您的展示位置应专注于获得最佳的布線(xiàn)效果，而不必专注于创建原始外观。您与组件放置之间建立的所有(yǒu)网络连接越短，状态就会越好。只需记住，该放置位置也必须是可(kě)制造的。 

要成功布線(xiàn)電(diàn)路板的電(diàn)源，请记住以下三个关键点：

简短直接： 

電(diàn)源网络（尤其是传导大電(diàn)流的電(diàn)源网络）的最佳布線(xiàn)是保持走線(xiàn)短而直接。减小(xiǎo)電(diàn)流流过的長(cháng)度将减小(xiǎo)走線(xiàn)中的電(diàn)感，并减少可(kě)能(néng)产生的噪声。另外，将迹線(xiàn)的拐角以45度而不是直角布線(xiàn)，甚至更好的是将迹線(xiàn)的拐角绕圆。

广泛的痕迹： 

迹線(xiàn)的宽度也将减小(xiǎo)其電(diàn)感和電(diàn)阻。这种结合还将有(yǒu)助于很(hěn)大程度地降低電(diàn)路充当天線(xiàn)并产生噪声的可(kě)能(néng)性。

停留在同一层上： 

通过计划電(diàn)源部件的布局以实现最直接的连接，您将无需使用(yòng)其他(tā)层进行布線(xiàn)。这样不仅可(kě)以使布線(xiàn)保持最短的長(cháng)度，而且可(kě)以避免使用(yòng)过孔，过孔会增加网络的電(diàn)感。

在某些时候，您将不得不使用(yòng)过孔来在整个電(diàn)路板层中上下移动以完成所有(yǒu)布線(xiàn)。您还必须使用(yòng)过孔将電(diàn)源组件连接到接地层。但是，您越能(néng)遵循路由電(diàn)源線(xiàn)的短而直接的规则，您将获得更大的成功。必须在不同的宽度和间距要求下路由这些走線(xiàn)，才能(néng)够在您的设计工具中设置网络类并将规则应用(yòng)于这些类，这是一个很(hěn)大的优势。

接下来，我们将研究PCB设计工具中的设计规则和约束可(kě)以提供帮助的一些方式。

使用(yòng)设计约束来设置電(diàn)源走線(xiàn)的布線(xiàn)宽度

布線(xiàn)印刷電(diàn)路板时，需要遵循很(hěn)多(duō)不同的布線(xiàn)宽度和间距规则，而对電(diàn)源電(diàn)路进行布線(xiàn)就是一个很(hěn)好的例子。不同的電(diàn)压将需要不同的布線(xiàn)宽度和间隙间距，以满足其设计规范。如果没有(yǒu)一套完整的规则和约束条件，设计人员将不得不依靠自己的存储器将这些约束条件应用(yòng)于不同的電(diàn)压。

在上面的图片中，您可(kě)以看到约束管理(lǐ)器如何描绘用(yòng)于布線(xiàn)不同電(diàn)力网的線(xiàn)宽设置。除了这些宽度之外，它还可(kě)以设置间隙，通孔，布線(xiàn)拓扑，组件间距，阻抗设置等规则。约束管理(lǐ)器使您可(kě)以通过易于管理(lǐ)的门户进入设计数据的约束信息，从而控制電(diàn)路板的设计方式。

電(diàn)力電(diàn)子设备布局的另一个重要方面是如何创建和管理(lǐ)電(diàn)源電(diàn)路的接地层。平面不仅提供了一种将组件引脚连接到接地网上的便捷方法，而且还有(yǒu)助于以下方面：

接地层為(wèi)信号提供了清晰的返回路径。

它屏蔽了電(diàn)路板，使其免受传入和传出的電(diàn)磁干扰（EMI）。

接地层有(yǒu)助于减少電(diàn)路板電(diàn)路中产生的噪声。

它有(yǒu)助于消散来自通过通孔连接的热组件的热量。

将電(diàn)源设备组件布線(xiàn)到接地层时，有(yǒu)两个重要注意事项。首先是将電(diàn)源電(diàn)路的接地层与電(diàn)路板其余部分(fēn)使用(yòng)的数字接地层分(fēn)开。可(kě)以使用(yòng)多(duō)个网或通过在CAD工具中手动创建分(fēn)隔来完成。第二是正确配置平面的网络连接。借助它，您可(kě)以配置平面填充图案以及如何构造散热垫。