PCB设计

在任何开关电源设计中， PCB板 是最后一个链接。 如果设计方法不当，PCB可能会辐射过多的电磁干扰，导致电源工作不稳定。 下面对每一步需要注意的事项进行分析。

从原理图到PCB设计流程

设置组件参数-> 输入原理网表-> 设计参数设置-> 手动布局-> 手动布线 – > 验证设计 – > 回顾 – & gt; 凸轮输出。

参数设定

相邻导线之间的间距必须满足电气安全的要求，并且为了操作和生产的方便，间距应尽可能宽。 最小间距至少应适合电压。 当布线密度较低时，可适当增加信号线间距。 对于高低电平悬殊的信号线，间距要尽量短，间距要加大。

焊盘内孔边缘与印制板边缘的距离应大于1mm，以避免加工过程中焊盘出现缺陷。 当与焊盘连接的导线比较细时，将焊盘与导线的连接设计成水滴状。 优点是焊盘不易剥落，但线材与焊盘不易断开。

组件布局

实践证明，即使电路原理图设计正确，印刷电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。

例如，如果印制板的两条平行细线靠得很近，信号波形就会出现延迟，从而在传输线的末端产生反射噪声。 电源和地线引起的干扰会降低产品的性能。 因此，在设计印刷电路板时，应注意正确的方法。

每个开关电源有四个电流回路：

① 电源开关交流电路

② 输出整流交流电路

输入信号源电流环

④ 输出负载电流回路 输入回路

通过以近似直流电流对输入电容充电，滤波电容主要起到宽带储能的作用。 类似地，输出滤波电容器用于存储来自输出整流器的高频能量，同时消除来自输出负载环路的直流能量。

因此，输入输出滤波电容的接线端子非常重要。 输入和输出电流回路应分别从滤波电容器的接线端子连接到电源。 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器的端子上，交流能量将通过输入或输出滤波电容器辐射到环境中。

电源开关和整流器的交流电路中含有高幅梯形电流，其谐波成分高，频率远高于开关的基频。 峰值幅度可高达连续输入/输出直流电流的 5 倍。 过渡时间通常在 50ns 左右。

这两个电路最容易产生电磁干扰，所以必须将电源中的其他印制线路布在这些交流电路之前，每个回路三个主要元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应相邻放置彼此之间，调整元素位置之间的当前路径，使它们尽可能短。

建立开关电源布局的最佳方式与其电气设计类似，最佳设计流程如下：

① 放置变压器

② 设计电源开关电流回路

③ 设计输出整流电流环

④ 连接交流电源电路的控制电路

接线

开关电源包含高频信号，PCB上的任何印刷线路都可以充当天线。 印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗，从而影响频率响应。 即使是通过直流信号的印刷线路也可能耦合到来自相邻印刷线路的射频信号并导致电路问题（甚至重新辐射干扰信号）。

因此，所有通过交流电流的印刷线路都应设计得尽可能短而宽，这意味着连接到印刷线路和其他电源线的所有组件必须靠近放置。

印制线的长度与其电感和阻抗成正比，宽度与印制线的电感和阻抗成反比。 长度反映了印刷线响应的波长。 长度越长，印制线能发送和接收电磁波的频率越低，能辐射的射频能量越多。

根据印制电路板电流的大小，尽可能增加电源线的宽度，降低回路电阻。 同时，使电源线、地线和电流方向一致，有利于增强抗噪声能力。

接地是开关电源四个电流电路的底部支路，作为电路的公共参考点起着非常重要的作用，是控制干扰的重要方法。 因此，请仔细考虑布局中的接地电缆。 混合接地线可能会导致电源不稳定。

查

布线设计完成后，需要仔细检查设计师的布线设计是否符合规则，规则的同时还需要确认是否符合PCB生产工艺的需求，一般检查线对线，线路与元件焊盘、线路与连通孔、元件焊盘与连通孔、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合适，地线在P​​CB中是否有加宽的空间。 注意：有些错误可以忽略，例如有些连接器的Outline部分放在板框外，所以检查间距会出错； 另外，每次修改布线和孔后，都需要重新镀铜一次。

根据《PCB checklist》审核，包括设计规则、层定义、线宽、间距、焊盘、孔设置，还要重点审核器件布局、电源、接地网布线、高速时钟的合理性网络布线和屏蔽，去耦电容器的放置和连接。

设计输出

输出光绘图文件的注意事项：

（1）需要输出层布线层（底部）、丝印层（包括顶丝印、底丝印）、焊接层（底焊）、钻孔层（底），另外还要生成钻孔文件（NC Drill）

② 设置丝印图层的图层时，不要选择零件类型，选择上（下）和丝印图层的轮廓、文字和线条

③ 设置各层的层时，选择板轮廓。 设置丝印Layer的Layer时，不要选择Part Type，选择上（下）和丝印层的Outline和Text.