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[经验] 每个设计师都需要知道的实用PCB布局提示

2018-7-14 12:38:27  594 PCB
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实用的PCB布局提示工程师倾向于最关注电路,最新组件和代码作为电子项目的重要部分,但有时电子设备的关键组件PCB布局被忽略。PCB布局不佳会导致功能和可靠性问题。本文包含实用的PCB布局提示,可帮助您的PCB项目正确可靠地工作。


调整痕迹真实的铜迹线具有阻力。这意味着迹线具有电压降,功耗和电流流过时的温升。阻力由以下公式定义:
[R = [R Ë 小号小号v ÿ* È Ñ t h ħ Ç ķ Ñ Ë 小号小号* 瓦特ðt h [R=[RË小号一世小号Ť一世v一世Ťÿ*ËñGŤHŤH一世CķñË小号小号*w ^一世dŤH

PCB设计人员通常使用长度,厚度和宽度来控制PCB走线的电阻。电阻是用于制造迹线的金属的物理特性。PCB设计师无法真正改变铜的物理特性,因此要专注于可以控制的走线尺寸。PCB走线厚度以盎司铜计。如果我们在1平方英尺的区域内均匀涂抹1盎司铜,我们将测量一盎司铜的厚度。这个厚度是1.4千分之一英寸。许多PCB设计师使用1盎司或2盎司铜,但许多PCB制造商可提供6盎司厚度。请注意,在厚铜中很难制造出靠近在一起的引脚等精细特征。请咨询您的PCB制造商,了解他们的功能。使用PCB 走线宽度计算器确定应用的走线厚度和宽度。目标是温度升高5°C。如果您在电路板上有额外的空间,请使用更大的痕迹,因为它们不需要任何费用。 在进行多层电路板时,请记住外部层上的迹线比内部层上的迹线具有更好的冷却效果,因为来自内层的热量必须在传导,辐射或连接之前穿过铜和PCB材料层。 使循环变小循环,尤其是高频循环,应尽可能小。小环路具有较低的电感和电阻。在地平面上放置环路进一步降低了电感。具有小环路可减少由此引起的高频电压尖峰
V= L d一世dŤV=大号d一世dŤ

小循环还有助于减少从外部源感应耦合到节点中的信号量,或者从节点广播的信号量。除非您正在设计天线,否则这就是您想要的。还要为运算放大器电路保持较小的环路,以防止噪声耦合到电路中。



去耦电容器放置将去耦电容尽可能靠近集成电路的电源和接地引脚放置,以最大限度地提高去耦效率。将电容器放置得更远会引入杂散电感。从电容引脚到接地层的多个过孔可降低电感。




凯文连接开尔文连接对测量很有用。开尔文连接在精确点处进行,以减少杂散电阻和电感。例如,电流检测电阻的开尔文连接正好放在电阻焊盘上,而不是放在走线上的任意位置。虽然在原理图上,将连接放置在电阻焊盘或某个任意点可能看起来相同,但实际走线有电感和电阻,如果不使用开尔文连接,可能会导致测量结束。



保持数字和嘈杂的痕迹远离模拟痕迹平行迹线或导体形成电容器。将迹线靠近放置在一起电容性地耦合迹线上的信号,尤其是在信号是高频的情况下。保持高频率和噪声轨迹远离不需要噪声的迹线。 地面不是地面接地不是理想的导体。注意将嘈杂的地面远离需要安静的信号。使地线足够大以承载将流动的电流。将地平面直接放置在信号迹线下方会降低迹线的阻抗,这是理想的。



通过大小和数量过孔具有电感和电阻。如果您从PCB的一侧布线到另一侧并且需要低电感或电阻,请使用多个过孔。大通孔具有较低的电阻。这在接地滤波电容器和高电流节点时特别有用。通过这样大小的计算器使用一个 使用PCB作为散热器在表面贴装元件周围放置额外的铜,以提供额外的表面积,从而更有效地散热。某些组件数据表(尤其是功率二极管和功率MOSFET或稳压器)具有将PCB表面区域用作散热器的指南。



散热孔通孔可用于将热量从PCB的一侧移动到另一侧。当PCB安装在可以进一步散热的机箱上的散热器上时,这尤其有用。大通孔比小通孔更有效地传递热量。许多过孔比一个过孔更有效地传递热量,并降低了元件的工作温度。较低的工作温度有助于提高可靠性。



散热热释放使迹线或填充与元件引脚之间的连接变小,从而使焊接更容易。这种小连接很短,可以减少对电阻的影响。如果不使用元件引脚上的热释放,那么元件可能会稍微冷一点,因为与散热或散热有更好的热连接可以消散热量,但焊接和拆焊更难。 轨迹与安装孔之间的距离在铜迹线或填充物和安装孔之间留出空间; 这有助于防止电击危险。焊接掩模不被认为是可靠的绝缘体,因此请注意铜与任何安装硬件之间存在距离。



热敏元件保持对热敏感的组件远离其他产生热量的组件。对热敏感的部件的实例包括热电偶和电解电容器。将热电偶靠近热源可能会导致温度测量。将电解电容器靠近发热元件放置会缩短其使用寿命。产生热量的组件可能包括桥式整流器,二极管,MOSFET,电感器和电阻器。热量取决于流过组件的电流。结论本文介绍了一些基本的实用PCB布局技巧,这些技巧可以对设计的功能性和可靠性产生积极影响。有更多的提示和技巧?把它们留在评论中!

王栋春 2018-7-14 12:44:31
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