PCB 元件佈局的限制

在設計 PCB 組件時,通常會考慮以下注意事項。

1.有 PCB板 外形匹配整機?

2、元件間距是否合理? 是否存在某種程度的衝突?

3、PCB需要拼裝嗎? 進程邊緣是否保留? 是否預留安裝孔? 定位孔如何排列?

4、如何放置和加熱電源模塊?

5、需要經常更換的部件更換方便嗎? 可調節組件是否易於調節?

6、是否考慮了熱敏元件與發熱元件之間的距離?

7、整板的EMC性能如何? How can layout effectively enhance anti-interference ability?

印刷電路板

對於元件與元件之間的間距問題,基於不同封裝的距離要求以及Altium Designer本身的特點,如果通過規則設置約束,設置過於復雜,難以實現。 在機械層上畫一條線表示元件的外形尺寸,如圖9-1所示,這樣當其他元件靠近時,就知道大概的間距了。 這對初學者來說非常實用,也能讓初學者養成良好的PCB設計習慣。

PCB 元件佈局的限制

圖 9-1 機械輔助電纜

基於以上考慮和分析,常見的PCB佈局約束原則可分為以下幾類。

元素排列原則

1、正常情況下,所有的元器件都應該排列在PCB的同一表面上。 只有當頂層元件過於密集時,才能在底層放置一些高度有限、發熱量低的元件(如芯片電阻、芯片電容、芯片IC等)。

2. On the premise of ensuring the electrical performance, the components should be placed on the grid and arranged parallel or vertically to each other in order to be neat and beautiful. 一般情況下,元件不允許重疊,元件排列要緊湊,輸入元件和輸出元件盡量分開,不要出現交叉。

3、某些元件或導線之間可能存在高電壓,應增加它們的距離,以免因放電、擊穿而造成意外短路,佈局時盡量注意這些信號空間的佈局。

4、高壓元件在調試時應盡量佈置在用手不易觸及的地方。

5、位於板邊緣的元件,應盡量從板的邊緣做兩塊板厚。

6、元器件要均勻分佈在整塊板上,不要這個區域密集,另一個區域鬆散,提高產品的可靠性。

遵循信號方向的佈局原則

1、放置固定元件後,按照信號方向,將各功能電路單元的位置一一佈置,以各功能電路的核心元件為中心,圍繞其進行局部佈局。

2、元器件的佈局要便於信號流動,使信號盡可能保持同一方向。 在大多數情況下,信號流是從左到右或從上到下排列的,直接連接到輸入和輸出端子的元件應放置在靠近輸入和輸出連接器或連接器的位置。

防止電磁干擾

PCB 元件佈局的限制

圖 9-2 電感垂直 90 度時的電感佈局

(1)對於輻射電磁場強的元件和對電磁感應敏感度高的元件,應增加它們之間的距離,或考慮加屏蔽罩進行屏蔽。

(2) Try to avoid high and low voltage components mixed with each other and strong and weak signal components interlaced together.

(3) for components that will produce magnetic fields, such as transformers, loudspeakers, inductors, etc., attention should be paid to reducing the cutting of magnetic lines on printed wires when layout, and the magnetic field direction of adjacent components should be perpendicular to each other to reduce the coupling between each other. 圖 9-2 顯示了與電感垂直 90° 的電感排列。

(4) 屏蔽干擾源或易受干擾的模塊,屏蔽罩應良好接地。 屏蔽罩的規劃如圖9-3所示。

抑制熱干擾

(1)發熱元件應放置在有利於散熱的位置。 如有必要,可以設置單獨的散熱器或小風扇,以降低溫度並減少對相鄰組件的影響,如圖9-4所示。

(2)一些大功率集成塊、大功率管、電阻等,應佈置在容易散熱的地方,並與其他元件保持一定的距離。

PCB 元件佈局的限制

圖9-3 屏蔽罩規劃

PCB 元件佈局的限制

圖 9-4 佈局散熱

(3)熱敏元件應靠近被測元件,遠離高溫區,以免受其他熱功率等效元件影響而引起誤動作。

(4)兩側放置元件時,發熱元件一般不放置在底層。

可調元件佈局原理

電位器、可變電容、可調電感線圈、微動開關等可調元件的佈置應考慮整機的結構要求:如機外調整,其位置應與機台上調整旋鈕的位置相適應。機箱面板; 機內調整時,應放在PCB易於調整的地方。