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、canshushezhixianglindaoxianjianjubixunengmanzudianqianquanyaoqiu
，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，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、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；leisidi，shuchulvbodianrongyeyonglaichucunlaizishuchuzhengliuqidegaopinnengliang
，tongshixiaochushuchufuzaihuiludezhiliunengliang。suoyi，shuruheshuchulvbodianrongdejiexianduanshifenzhongyao，shurujishuchudianliuhuiluyingfenbiezhiconglvbodianrongdejiexianduanlianjiedaodianyuan；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)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。
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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(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

buxianshejiwanchenghou，xurenzhenjianzhabuxianshejishifoufuheshejizhesuozhidingdeguize，tongshiyexuquerensuozhidingdeguizeshifoufuheyinzhibanshengchangongyidexuqiu
，yibanjianzhaxianyuxian、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。