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印制電路板設計

2020/08/25
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印制電路板就是我們平常俗稱的 PCB 板,它的原理就是在絕緣基材上按照預先設計而制成的印制電路板。

我們按照線路板的層數(shù)可以簡單的將電路板分為單面板、雙面板以及多層板。

單面板簡單來說就是線路板的一面有元器件面,另一面進行布線和焊接;雙面板就是兩面都有布線,而兩面之間依靠過孔進行連接,這個連接的過孔依照需求可以做成 PTH 和 NPTH 兩種,這兩種過孔區(qū)別在于過孔中是否有沉銅;多層板一般采用的都是 PTH 過孔,因為要牽扯到中間夾層的線路。

我們在設計 PCB 板時,也有一套規(guī)則:首先按照信號的流程來布置主要的元器件位置,然后遵循 “ 電路先難后易,元器件體積從大到小,強信號和弱信號分開,高低信號分開,模擬數(shù)字信號分開,走線力求短捷,布局盡量合理 ” 的原則進行布線;特別要注意的是一定要將 “信號地” 和 “功率地線” 分開布置;這個主要是防止功率地線有時會有大電流通過,如果這個電流被引入信號端的話,就會通過芯片反映到輸出端,從而影響開關電源的穩(wěn)壓性能。

然后,元器件的排列位置及布線方向應盡量的與電路圖的走線一致,這樣對后期維修檢測會方便很多。

接地線盡量采用短而且寬的導線,通過交流電流的印制導線也應該盡量的加寬,一般我們在布線時有一個原則,地線最寬,電源線次之,信號線最窄。

盡可能減小反饋環(huán)路,輸入及輸出整流濾波環(huán)路面積,這個目的是為了減小開關電源的噪聲干擾。

熱敏電阻之類的感應器件盡量遠離發(fā)熱源或者會產(chǎn)生干擾的線路器件。

雙列直插芯片的相互距離應大于 2mm,貼片電阻貼片電容之間的間距應該大于 0.7mm。
輸入濾波電容盡量靠近需要濾波的線路。

在 PCB 板設計中,最常出現(xiàn)問題的要數(shù)安規(guī)和 EMC 及干擾的問題了,為了解決這些問題,我們在設計時要注意:空間距離,爬電距離和絕緣穿透距離這三個因素的影響。 ??

舉個例子:爬電距離:輸入電壓 50V-250V 時,保險絲前 L—N≥2.5mm,輸入電壓 250V-500V 時,保險絲前 L—N≥5.0mm;電氣間隙:輸入電壓 50V-250V 時,保險絲前 L—N≥1.7mm, ?輸入電壓 250V-500V 時,保險絲前 L—N≥3.0mm;保險絲之后可不做要求,但盡量保持一定距離以避免短路損壞電源;一次側(cè)交流對直流部分≥2.0mm;一次側(cè)直流地對地≥4.0mm 如一次側(cè)地對大地;一次側(cè)對二次側(cè)≥6.4mm,如光耦、Y 電容等元器零件腳間距≤6.4mm 要開槽;變壓器兩級間≥6.4mm 以上,≥8mm 加強絕緣。

爬電距離我們可參考如下表格:

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公眾號開關電源解析主筆,開關電源工程師,從事電源行業(yè)8年,擅長高功率工業(yè)電源的設計調(diào)試,主要關注領域為集成電路,數(shù)字電路,人工智能電源等等,目前專注于手機充電器和液晶顯示器的領域,希望分享自己的電源知識,為想要從事電源行業(yè)的人才提供一個敲門磚。

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