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

 

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)。 

 

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。

 

yinzhixiandechangduyuqibiaoxianchudedianganlianghezukangchengzhengbi，erkuanduzeyuyinzhixiandedianganlianghezukangchengfanbi。changdufanyingchuyinzhixianxiangyingdebochang
，changduyuechang，yinzhixiannengfasonghejieshoudiancibodepinlvyuedi
，tajiunengfushechugengduodeshepinnengliang。genjuyinzhixianlubandianliudedaxiao
，jinliangjiazudianyuanxiankuandu，jianshaohuanludianzu。 

 

同時、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. 盡量加粗接地線 ruojiedixianhenxi
，jiedidianweizesuidianliudebianhuaerbianhua，zhishidianzishebeidedingshixinhaodianpingbuwen，kangzaoshengxingnengbianhuai，yinciyaoquebaomeiyigedadianliudejiediduancaiyongjinliangduanerkuandeyinzhixian，jinliangjiakuandianyuan
、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

 

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。 

 

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。

 

 

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