在參加2017全國電子設計大賽的過程中,我將平時學到的點點滴滴記錄下來,作為曾經的回憶吧!(未完待續)
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由於我參加的是功率方向,主要做的是開關電源,以下從幾個方面來分析開關電源的布線問題。
1.共地問題
開關電源一般都不只一個地線,地線布置不好,將會影響到整個系統的運行,建議將模擬地,大電流地,小電流地,控制地,信號地而別等分開,千萬不要將信號地線與大電流地線,或者是其他信號的地線鏈接到一起后,在將他們一起匯總到總的地線。這樣干擾會特別的強,紋波會特別的大。正確的做法是:將不同類型的地線通過0歐的電阻,鏈接到總的地線,不同的地線,在連接到總的地線之前,他們之間的距離盡量的寬,不要在不同的類型的地線之間隨便的敷銅,(這樣會增加干擾)
平時在畫原理圖的時候,就要學會將不同的地線分開,這可以通過修改GND的下標來實現。這樣在導成PCB的時候,自動會將g他們分開。
2.布局問題
PCB布局的時候,盡量將不同類型的原件分區域放置,比如說控制回路相關的元件放置在一堆,其他回路的元件放在另一堆,大電流的元件盡量不要與小電流的原件靠得太近,發熱量大的元件不要靠近溫度敏感的芯片。並且,發熱量大的盡量靠着板子的邊緣放置,如果是自然風冷卻,將發熱量大的元件橫截面小的正對風向,如果是風扇冷卻,將發熱元件橫截面積大的一面正對風向。
3.濾波問題
做開關電源,一個很讓人頭痛的問題就是紋波,一般在芯片的電源與芯片的地線之間都要增加一個104的電容濾波。104的電容盡量靠近芯片的電源處,如果是直流濾波,可以還並聯一個10uF的電解電容濾波,但濾波電容不能太大,因為太大會影響速度。
4.元器件的布局技巧
當一個板子上面有很多的元器件的時候,在畫原理圖的時候,一定要采取兩級命名的方法來給元件命名,比如說,U1_C1,這代表了芯片U1的一個電容,同樣還會有U2_C1,等。那么在布局的時候,先要將元件分區放,U1系列的放在一堆,U2系列的放在另外一堆,當每一堆都連好線的時候,就可以把他們拼成功能完整的一個電路板。在每一個局部布局的時候,首先要看明白,主芯片有幾個地線,有幾個電源線,每個局部都要為地線和電源線留出一條活路,不能把所有的電源線與地線關在封閉的走線里面。其他的元件要先分邊,也就是看元件的連線在芯片的左邊還是右邊,如果是在左邊,就將元件放在主芯片的左邊布局,如果是有右邊就放右邊,最頭痛的是元件既連接了左邊,又連接了右邊,這只好放在芯片的正方,或者正下方了哦。如果這樣的芯片還很多,那么只有雙層,或者將其中一個引腳引出去(其實這樣做很容易封路的,而且特別丑)
5.線寬的問題
在嘉立創的1盎司開板中,通常是100mil過5A的電流,以此類推。實際上要看電流頻率,考慮趨膚效應等問題,如果不想通過增大線寬來提高過電流能力,那么直接在大電流走線上使用TOP Solder 或者 Button Solder 來進行開窗設計。開回來的電路板自己加粗。
6、高dv/dt PCB線的面積盡可能越小越好,也就是說驅動線要走細,但也要考慮導線的電流。
表面積越小,該導線對大地的寄生電容產生的EMI減小。
7、如果6中的導線不易減小,可用穩定的電位線包圍高dv/dt的導線。
8、PCB的敷銅,一定要讓敷銅的面積,存在固定的電位。否則,電位不固定,就等效為天線,接收干擾。
9、單點接地.
10、在單面板的同一個位置,不要敷電位不同的平面,因為那樣會形成等效電容。可以敷電位相同的銅平面,比如說地平面。
11、網上很火的三圈兩地布局,值得大家學習。
12、信號層上信號線之間的地應通過足夠多的過孔接到地平面上。
13、不要在信號層上敷地時形成長條導線。
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