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PCB设计电源平面(mian)处(chu)理(li)要点

time : 2019-07-16 09:56       作者:凡亿pcb

电源平面的处理,在 PCB设计中占有很重要的地位。在一个完整的设计项目中,通常电源的处理情况能决定此次项30%-50%的成功率。

本次给大(da)家介绍在PCB设计过程中电源平(ping)面处理应(ying)该考虑的(de)基(ji)本要素(su)。

1、做电(dian)源(yuan)处理时,首先应该考虑的是其载(zai)流能(neng)力,其中(zhong)包含 2 个(ge)方面。

a) 电(dian)源线(xian)宽(kuan)或铜(tong)(tong)皮的宽(kuan)度是(shi)否足够(gou)。要考虑电(dian)源线(xian)宽(kuan),首先要了解电(dian)源信(xin)号处理(li)所在层的 铜(tong)(tong)厚(hou)是(shi)多(duo)少(shao),常规工(gong)艺下 PCB 外层(TOP/BOTTOM 层)铜(tong)(tong)厚(hou)是(shi) 1OZ(35um),内层铜(tong)(tong)厚(hou)会根据实(shi)际情(qing)况做到 1OZ 或者 0.5OZ。对于 1OZ 铜(tong)(tong)厚(hou),在常规情(qing)况下,20mil 能(neng)(neng)承(cheng)载 1A 左(zuo)右(you)电(dian)流(liu)大(da)小(xiao);0.5OZ 铜(tong)(tong)厚(hou),在常规情(qing)况下,40mil 能(neng)(neng)承(cheng)载 1A 左(zuo)右(you)电(dian)流(liu)大(da)小(xiao)。

b) 换(huan)层(ceng)时孔的大(da)小及数目是(shi)否满足电(dian)源电(dian)流通(tong)流能力。首先(xian)要(yao)了(le)解单(dan)个过孔的通(tong)流能力, 在常(chang)规情况下(xia),温升为 10 度,可参考下(xia)表。

 

pcb设计

                                                                                                                                                                                 过(guo)孔孔径与电源通流能力对(dui)照表

 

从上(shang)表可以看(kan)出(chu),单个 10mil 的过孔(kong)(kong)可承载 1A 的电(dian)(dian)流大小,所以在(zai)做设计(ji)时(shi),若电(dian)(dian)源为 2A 电(dian)(dian)流,使用 10mil 大小过孔(kong)(kong)打(da)孔(kong)(kong)换层(ceng)时(shi),至少(shao)要打(da) 2 个过孔(kong)(kong)以上(shang)。一(yi)般在(zai)做设计(ji)时(shi),会(hui)考虑在(zai)电(dian)(dian)源通(tong)道上(shang)多打(da)几个孔(kong)(kong),保持一(yi)点裕量。

2、其(qi)次应(ying)考虑电源路径,具体应(ying)考虑以(yi)下 2 个方(fang)面。

a) 电(dian)源(yuan)路径(jing)应该尽量短,如果(guo)走的过长,电(dian)源(yuan)的压降(jiang)会(hui)比(bi)较严重,压降(jiang)过大(da)会(hui)导致项目失败。

b) 电源平面分割(ge)要(yao)尽量保持(chi)规则,不允许有细长条及哑铃形分割(ge)。

layout设计

 

 

c) 电(dian)源分割(ge)时,电(dian)源与电(dian)源平(ping)面分割(ge)距(ju)离尽量保持在 20mil 左(zuo)右(you),如果在 BGA 部分区域, 可局部保持 10mil 距(ju)离的(de)分割(ge)距(ju)离,如果电(dian)源平(ping)面与平(ping)面距(ju)离过近,可能(neng)会有短(duan)路(lu)的(de)风险。

d) 如若(ruo)在相邻平(ping)面(mian)处理(li)电(dian)(dian)(dian)源(yuan),要尽量避免(mian)铜(tong)皮(pi)或者走线(xian)平(ping)行处理(li)。主要是为了减少不同(tong)电(dian)(dian)(dian)源(yuan)之间的(de)干扰,特别是一些电(dian)(dian)(dian)压相差(cha)很(hen)大的(de)电(dian)(dian)(dian)源(yuan)之间,电(dian)(dian)(dian)源(yuan)平(ping)面(mian)的(de)重叠问题一定要设法避免(mian),难以避免(mian)时(shi)可考虑中间隔地层。

电路板设计

 

3、做电源分割(ge)时应尽量(liang)避(bi)免相邻信(xin)(xin)号(hao)线(xian)跨(kua)分割(ge)情况,信(xin)(xin)号(hao)在(zai)跨(kua)分割(ge)(如(ru)下图示红色信(xin)(xin)号(hao)线(xian)有跨(kua)分割(ge)现象)处因参考平面不连续会有阻抗突变(bian)情况产(chan)生,会产(chan)生 EMI、串扰问题,在(zai)做高速设计时,跨(kua)分割(ge)会对(dui)信(xin)(xin)号(hao)质量(liang)影响(xiang)很大。

线路板设计