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[经验] 四层PCB核心板设计实例分享——内电层电源平面分割

2019-12-25 08:00:00  654 pcb设计 四层板 电源
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多层板设计中往往要对内电层中的电源层进行平面分割。以本次设计为例,在LPC3250的引脚中有三种电源DP3V3、DP1v2、DP1V2PLL,由于BGA封装的特殊性,将这三种电源引脚全部引出连接相应的电源基本上是不可能的,因此我们需要对电源内电层进行分割来为每一种电源供电。
  除了电源平面分割之外,一些设计中还需要涉及内电层地层的平面分割。大三的时候曾经画过一款四层的小四旋翼飞行器的电路板。在那次设计中,将电池的供电电路所在的地称为模拟地,主控STM32所在的地称为数字地一号,当时为了保证六轴陀螺仪加速度计能够尽量避免外界干扰,便单独为其划分了数字地二号。小四轴的电路板面积较小,因此地层分割选择在内电层进行。
  首先进入内电层中的电源层。在处理电源层之前通常要先分析一下电源层的供电流向。由设计图可以直观发现,核心板的3.3V电压是由底板提供的,由排针引入。而在布局中为了进行电源滤波将一个滤波电容放在了排针附近,这个时候使用铺铜挖空操作,将排针处的内电层挖掉,这样内电层的电压就是3.3V经过滤波电容的电压,而不是直接从排针处引入的电压。
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实际效果如上图所示。
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随后在DP3V3的大电源层中划分出小的区域,分别作为DP1V2与DP1V2PLL的电源层。首先高亮出DP1V2的过孔网络,使用划线快捷键P+L对其进行区域划分。区域划分后双击画出来的封闭区域,为其设置网络为DP1V2。如果希望直观观察的话,可以为网络设置单独的颜色,方便观察。
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如上图所示,DP1V2的全部引脚已经包含入内电层的DP1V2铜皮。
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同理,将DP1V2PLL的内电层铜皮也划分出来。
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由于电源引脚之间排列是不规则的,因此需要对铜皮进行不断调整使每个电源接口都连接在自己电气网络所在的铜皮上,最终效果如上图所示。
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上图修正了之前的一个错误。修正之后将反馈导线接到滤波之后的电源输出端,这样反馈信号将更稳定。
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上图所示的载流过孔出现了明显的问题,由于过孔之间的距离过近,导致十字连接之间出现了重叠,进一步导致了平面完整性被割裂,因此这里需要再适当调整一下载流过孔的间距。
<span] 11.png
如上图所示,适当调整载流过孔之间的间距后,有效避免平面完整性被破坏。

王栋春 2019-12-25 15:30:55
讲的非常到位
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bidinghong 2019-12-27 09:47:18
学习学习
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