DC-DC电源模块的PCB设计步骤:
1.下载芯片手册,通过阅读了解设计参数(主要包括当前芯片的输入、输出电压范围,电流大小,管脚功能表,layout推荐设计)。
2.分析原理图,分别对电源的输入、输出和反馈路径进行分析,找出电源流向的主干道。
3.模块化布局,要点如下:
(1)按照Datasheet中的推荐内容,将电源芯片放置到合适位置。
(2)先摆放输入、输出主干道上的器件。
(3)在摆放器件时,主干道尽量按照一字型或L型进行布局;器件布局尽量紧凑,使电源路径尽量短。
(4)留出打孔和铺铜的空间,以满足电源模块输入和输出通道的通流能力。
(5)在常规情况下,对于1OZ铜厚,20mil能承载1A左右的电流,对于0.5OZ铜厚,40mil能承载1A左右的电流,打孔和铺铜时保持裕量。
(6)0.5mm过孔可以过载1A(经验值)电流。
(7)滤波器件需要合理放置时,滤波电容在电源路径上保持先大后小(容值)的原则;对于输出多路的开关电源,尽量使相邻电感之间垂直放置,大电感和大电容尽量放置在主器件面。
4.布线,要点如下:
(1)优先按照Datasheet内的推荐进行布线。
(2)尽量保持单点接地,于IC下方回流至地,避免开关噪声沿地平面传播。
(3)电源输入和输出路径的布线采用铺铜处理,铺铜宽度必须满足电源电流大小。
(4)输入和输出路径尽量少打孔换层。
(5)打孔换层的位置需考虑滤波器件的位置,输入应打孔在滤波器件之前,输出应打孔在滤波器件之后。
(6)铺铜处,铜皮与焊盘的连接使用十字连接,减少焊接不良现象;若电流特别大,可采用全连接进行处理,或者使用十字连接后,对十字处进行铜皮补强处理,以满足通流能力。
(7)反馈路径需要远离干扰源和大电流的平面上,一般采用10mil以上的线连接到输出滤波电容之后。
(8)开关电源模块内部的信号互连线尽量短而粗,远离干扰源,一般加粗到10mil以上,但不能比焊盘粗。
(9)开关电源的中间散热大焊盘一般需要打散热地过孔,同时,PIN上的孔需双面开窗,以利于散热。一般需要在热焊盘的背面开窗处理,以增大散热面积,提高散热效率;散热大焊盘扇出的过孔中间一般不允许有信号线穿过。
(10)开关电源模块的电感器件底下需避免走线,其所在层需挖空铜皮处理(挖空至丝印位置),电感附近如有走线,需要对信号线包地处理。
5.总结。
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