中心議題：

• 從原理圖到PCB的設計流程
• 開關電源PCB設計要點
• 開關電源PCB設計電氣要求

解決方案：

• 正確選擇單點接地通常
• 盡量加粗接地線

在任何開關電源設計中，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
、 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/zhengliuhuiluzhijiandelianjiewufayudianrongdejiexianduanzhijiexianglian
，jiaoliunengliangjiangyoushuruhuoshuchulvbodianrongbingfushedaohuanjingzhongqu。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(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)：　　

1.放置變壓器　　
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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
，PCBshangrenheyinzhixiandoukeyiqidaotianxiandezuoyong，yinzhixiandechangduhekuanduhuiyingxiangqizukanghegankang，congeryingxiangpinlvxiangying。jishishitongguozhiliuxinhaodeyinzhixianyehuiconglinjindeyinzhixianouhedaoshepinxinhaobingzaochengdianluwenti(甚至再次輻射出幹擾信號)。yinciyingjiangsuoyoutongguojiaoliudianliudeyinzhixianshejidejinkenengduanerkuan

，zheyiweizhebixujiangsuoyoulianjiedaoyinzhixianhelianjiedaoqitadianyuanxiandeyuanqijianfangzhidehenjin。yinzhixiandechangduyuqibiaoxianchudedianganlianghezukangchengzhengbi，erkuanduzeyuyinzhixiandedianganlianghezukangchengfanbi。changdufanyingchuyinzhixianxiangyingdebochang，changduyuechang，yinzhixiannengfasonghejieshoudiancibodepinlvyuedi，tajiunengfushechugengduodeshepinnengliang。genjuyinzhixianlubandianliudedaxiao，jinliangjiazudianyuanxiankuandu，jianshaohuanludianzu。 同時
、使電源線、dixiandezouxianghedianliudefangxiangyizhi

，zheyangyouzhuyuzengqiangkangzaoshengnengli。jiedishikaiguandianyuansigedianliuhuiludedicengzhilu，zuoweidianludegonggongcankaodianqizhehenzhongyaodezuoyong
，tashikongzhiganraodezhongyaofangfa。yinci，zaibujuzhongyingzaixikaolvjiedixiandefangzhi

，jianggezhongjiedihunhehuizaochengdianyuangongzuobuwending。　　

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：
 

　　
(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。　　
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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、Linec. 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。