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、dixiandekaolvbuzhoudaoeryinqideganrao，huishichanpindexingnengxiajiang，yinci
，zaishejiyinzhidianlubandeshihou，yingzhuyicaiyongzhengquedefangfa。meiyigekaiguandianyuandouyousigedianliuhuilu： 

 

(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。

 

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 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。

 

 

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