led pcb设计 开关电源PCB设计

在开关电源设计中PCB板的物理设计都是最后的一个环节，在设计方法不恰当的情况下，PCB可能会辐射过多电磁干扰，导致电源动作不稳定。以下，对各步骤中应注意的事项进行分析。原理图到PCB的设计流程构筑构成部件参数->原理网络表的输入->设计参数设定->手动布局->手动配线->设计的验证->回看-CAM输出。

二、参数设置相邻导线间隔必须满足电气安全要求。另外，为了便于操作和生产，间距也必须尽量宽。最小间距必须是至少可以承受的电压。在布线密度低的情况下，信号线的间距可以适当地增大，对于高、低电平的信号线，必须尽量短，增大间距。一般来说，将行驶线间距设定为8mil。

从垫内的孔缘到印制板边的距离大于1mm，加工时可以避免垫的缺损。当连接到焊盘的电线很细时，如果将焊盘和电线的连接设计成水滴状，焊盘就很难带皮，有电线和焊盘难以切断的优点。

三、元装置的布局实践证明了即使电路原理图的设计正确、印制电路板设计不合适，也会对电子装置的可靠性产生不利影响。例如，印制板当两条细平行线接近时，形成信号波形的延迟，并且在传输路径的末端形成反射噪声。由于电源、地线考虑不周而导致的干涉会降低产品性能，所以在设计印制电路板时，应注意采用正确的方法。各开关电源有4个电流回路：

（1）. 电源开关交流电路

（2）. 垂钓整流电路

（3）. 输入信号源电流回路

（4）. 输出负载电流回路输入电路以近似直流电流对输入容量进行充电，滤波器容量主要起到宽带能量积累的作用。类似地，输出滤波器容量还用于在去除输出负载电路的直流能量的同时存储来自输出整流器的高频能量。因此，输入和输出滤波器容量的配线端非常重要，输入和输出电流回路应分别从滤波器容量的配线端与电源连接。如果输入/输出电路和电源开关/整流电路之间的连接不能直接连接到电容的布线端，则交流能通过输入或输出滤波器容量辐射到环境中。电源开关交流电和整流器的交流电电路的谐波分量高，比开关基本频率大得多，峰值振幅可达到持续输入输出直流电流振幅的5倍，转变时间通常约为50ns。这两个电路最容易产生电磁干扰，所以必须在电源中的其他印刷布线前配置这些交流电路。各电路的三个主要元件滤波器容量、电源开关或整流器、电感或变压器相互邻接配置，调整元件位置，尽可能缩短它们之间的电流路径。建立开关电源布局的最佳方法类似于电气设计，其中最佳设计过程如下：。

变压器配置设计电源开关电流回路设计输出整流器电流回路在基于与交流电源电路连接的控制电路设计输入电流源电路和输入滤波器设计输出负载电路和输出滤波器电路的功能单元来布局电路的全部部件时，符合以下原则。

（1）首先考虑PCB尺寸。PCB尺寸过大时，印刷线变长，阻抗增加，噪声抵抗能力降低，成本也增加。太小的话散热不好，相邻的线容易干涉。电路基板的最佳形状为矩形，宽高比为3:2或4:3，是位于电路基板的边缘的元装置，通常与电路基板的边缘相隔2mm以上。

（2）放置设备时，考虑到今后的焊接，不太紧密。

（3）以各功能电路的核心元件为中心进行布局。元设备在PCB上均匀地、整齐地、紧凑地排列，尽可能减少和缩短与各元设备之间的引线的连接，并尽可能地使解块容量接近设备VCC。

（4）在高频下工作的电路考虑元器件之间的分布参数。一般的电路必须尽可能平行地配置超装置。这样不仅美观，而且容易焊接，容易批量生产。

（5）根据电路的流动配置各功能电路单元的位置，使布局容易信号的流通，使信号保持在尽可能一致的方向。

（6）布局的主要原则是保证布线的布线率，在移动设备时要注意飞线的连接，并将连线相关设备放在一起。

（7）为了抑制开关电源的辐射干扰，尽可能减小环路面积。

四、布线开关电源包括高频信号，PCB上的任意打印线用作天线，打印线的长度和宽度影响阻抗和阻抗，影响频率响应。即使是通过直流信号的打印线，也从相邻的打印线耦合到射频信号，引起电路的问题（也可能再次辐射干扰信号）。因此，所有通过交流电流的打印线都必须设计得尽可能短、宽。这意味着必须连接到打印线并将连接到其他电源线的所有部件配置在附近。打印线的长度与所示的电感量和阻抗成比例，并且宽度与打印线的电感量和阻抗成反比。长度反映了打印线响应的波长，长度越长，打印线能够发送和接收电磁波的频率越低，能够发射更多的射频能量。根据印刷电路板的电流大小，尽量增加电源线的宽度，减少回路电阻。同时，通过使电源线、地线的朝向与电流的方向一致，能够提高于增强噪声耐受性。接地是开关电源的4个电流回路的底层分支路，作为电路的共同考虑点发挥重要作用，是控制干扰的重要方法。因此，在布局中，很好地考虑接地线的配置，当各种接地混合时，电源的动作变得不稳定。

在接地设计中，请注意以下几点。

1.正确选择单点接地通常，滤波电容共模应是其他接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点，同一段电路的接地点应尽量接近，本段电路的电源滤波电容也应连接到该段接地点主要考虑电路的各部分回流到地上的电流变化，根据实际流动的线路的阻抗，电路的各部分地电位变化而导入干扰。在本开关电源中，该布线与元件之间的电感的影响较小，由接地电路形成的循环流对干扰产生较大影响电源开关电流回路（的几个元件的地线与接地脚连接，输出整流器电流回路的几个元件的地线也与同样对应的滤波器容量的接地脚连接，电源动作稳定，难以自激发。如果不能单点，则可以在共面连接双极管或小电阻，并连接到实际上相对集中的铜箔。

2.尽量使接地线粗的接地线细的情况下，接地地电位随着电流的变化而变化，电子设备的定时信号电平变得不稳定，对噪声的抵抗性能变差，因此，为了确保每一个大电流的接地端都尽量采用短而宽的印刷线，尽量确保电源、地线宽度宽，优选地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线，可能的话，地线的宽度必须大于3mm，大面积的铜层也可以用于地线，将印制板中未使用的地方连接到地线用。进行全局布线时，必须遵循以下原则。

（1）.接线方向：从焊接面来看，元件的排列方向应尽量保持与原理图一致，布线方向应与电路图的走线方向一致。由于在生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测，所以这样就容易进行生产中的检查、调试和检查（注：指满足电路性能和机械整体安装和面板布局要求的前提）。

（2）.设计布线图时走线尽量少拐，打印弧上的线宽不要突变，引线角ge；90度时，线条会变得简单明了。

（3）.印刷电路不允许交叉电路，对于可能交叉的线可以用钻头、卷轴这两种方法来解决。即，允许使某条引线从其他电阻、容量、三极管脚下的空隙钻入、或从可能交叉的引线的一端迂回，在特殊的情况下电路如何复杂，为了简化设计也允许用引线跨过，解决交叉电路的问题。由于采用单个面板，因此直接插入元件位于top面，表贴元件位于bottom面，所以在布局时，直接插入元件可与表贴元件重叠，但避免垫的重叠。

3.输入地和输出地的本开关电源为低压的DC-DC，为了将输出电压恢复到变压器的一次，两侧的电路有共同的参考地，所以在两侧的接地线分别铺上铜后，连接，形成共同的地。

五、检查

配线设计完成后，认真检查配线设计是否符合设计者制定的规则，并确认制定的规则印制板是否符合生产过程的需要，一般包括线和线、线和元件垫、线和通孔、元件垫和通孔、需要检查通孔与通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。电源线和地线的宽度是否一致，PCB是否有可以使地线变宽的地方。注意：某些错误可以忽略。例如，部分接插件中的Outline的一部分位于边框之外，检查间隔时会发生错误。此外，每次穿过线或孔时，都要重新涂铜。

六、复查PCB根据检查表，内容包括设计规则、层定义、线宽、间距、垫、大修设置。另外，对设备布局的合理性、电源、接地网络的走线、高速时钟网络的走线和屏蔽、解锁容量的配置和连接等进行重点再检查。

七、设计输出光绘文件注意事项：

a.需要输出的层有布线层（下层）、丝绸印刷层（包括上层丝绸印刷、下层丝绸印刷）、阻焊层（防止下层焊接）、钻头层（下层），还生成钻头文件（NCDrill。

b.设置丝绸层Layer时，不选择partType，选择上层（底部）和丝绸层Outline、Text、Linec。设置各层的Layer时，选择Board Outline并设置丝绸层的Layer时，不选择partType，选择最上层（最下位）和丝绸层Outline、Text、Line。d.生成钻头文件时，请使用PowerPCB的默认设置，不要更改。