PCB设计24
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pcb制作课程设计一、课程目标知识目标:1. 了解PCB(印刷电路板)的基本概念、发展历程及应用领域;2. 掌握PCB设计的基本原则、流程和技巧;3. 熟悉PCB制作过程中涉及的材料、设备和工艺;4. 了解我国在PCB领域的技术现状和发展趋势。
技能目标:1. 学会使用PCB设计软件进行原理图绘制和PCB布局布线;2. 能够根据实际需求设计简单的PCB电路板;3. 掌握PCB制作过程中的关键步骤和注意事项;4. 提高动手实践能力,能够独立完成PCB样品的制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和热情,激发创新意识;2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力;3. 增强学生的环保意识,认识到废弃PCB对环境的危害;4. 培养学生严谨、细致的学习态度,提高分析和解决问题的能力。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,旨在让学生在实际操作中掌握PCB 设计制作的基本技能。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的动手能力和探究欲望。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,以学生为主体,充分调动学生的积极性和主动性,实现课程目标。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. PCB基本概念:介绍PCB的定义、分类、结构及功能;教材章节:第一章第一节。
2. PCB设计原则与流程:讲解PCB设计的基本原则、设计流程和布局布线技巧;教材章节:第一章第二节。
3. PCB设计软件应用:学习使用主流PCB设计软件进行原理图绘制和PCB布局布线;教材章节:第二章。
4. PCB制作材料与设备:介绍PCB制作过程中涉及的材料、设备和工艺;教材章节:第三章。
5. PCB制作实践:动手实践,完成PCB样品的制作;教材章节:第四章。
6. PCB检测与维修:讲解PCB常见故障的检测与维修方法;教材章节:第五章。
7. PCB发展趋势:介绍我国在PCB领域的技术现状和发展趋势;教材章节:第六章。
AW 印制电路板(PCB)设计规范A版(第0修改)编制:年月日审核:年月日批准:年月日2011-11-15 发布 2011-12-15 实施印制电路板(PCB)设计规范1 目的为了规范公司产品的PCB 工艺设计要求,使得PCB 的设计从生产、应用等角度满足良好的生产装配性、测试性、安全性等要求,并在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。
2 适用范围本文件适用于公司自主开发的PCB 设计以及PCB 审核。
3 职责一般职责参考PCB管理规范。
4 工作程序4.1PCB 设计模板使用CADENCE 软件设计PCB,可以直接选择使用设计模版:Template.brd ,模版中已经配置完成了以下4.1.1-4.1.6 的内容。
模版使用时可以直接将模版文件复制、重新命名形成新的PCB 设计文件。
4.1.1 设置Drawing Parameters按照IPC 标准,PCB 设计中使用的绘图单位为毫米(mm),精度一般精确到小数点后3 位。
根据我们通常的PCB 尺寸,选择PCB 设计图纸尺寸为A3,如果PCB 尺寸超过A3 大小,则可选择A2 或其他。
根据以上设置Drawing Parameters 如下:●User unit:Millimeter;●Size:A3●Accuracy: 3●Drawing Extents:W:440,H:3174.1.2 PCB设计Format 文件PCB 设计图纸框图FormatA3.dra 文件保存在Cadence 封装库中。
通用模版已经将该文件导入完成。
4.1.3 器件布局栅格的设置元件密集的PCB 栅格设置为0.05mm ,其他PCB 的栅格以0.05mm 的倍数递增。
4.1.4 文字字体设计规则根据PCB丝印层设计规范的要求,共需要四种字体规格,即常规、小字体、对外接口的接插件丝印标号字体以及PCB 编码和设计日期。
具体设置见下表:WIDTH HEIGHT LINE SPACE PHOTO WIDTH CHAR SPACE 常规35(0.89) 50(1.27) 30(0.76) 7(0.18) 6(0.15)小字体16(0.41) 50(1.27) 30(0.76) 4 (0.1) 4(0.1)接插件50(1.27) 80(2.03) 30(0.76) 10(0.25) 8(0.20) CODE 50(1.27) 80(2.03) 30(0.76) 10(0.25) 8(0.20)PCB 模版中已经将以下几种字体在“TEXT SIZE ”中的1、2、3 项中增加。
PCB 焊盘与孔设计工艺规范1. 目的规范产品的PCB焊盘设计工艺,规定PCB焊盘设计工艺的相关参数,使得PCB 的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI 等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。
2. 适用范围本规范适用于空调类电子产品的PCB 工艺设计,运用于但不限于PCB 的设计、PCB 批产工艺审查、单板工艺审查等活动。
本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准3.引用/参考标准或资料TS-S0902010001 <〈信息技术设备PCB 安规设计规范〉>TS—SOE0199001 <〈电子设备的强迫风冷热设计规范〉〉TS—SOE0199002 〈<电子设备的自然冷却热设计规范>>IEC60194 〈<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board designmanufacture and assembly-terms and definitions)IPC—A-600F 〈<印制板的验收条件>〉(Acceptably of printed board)IEC609504。
规范内容4。
1焊盘的定义通孔焊盘的外层形状通常为圆形、方形或椭圆形。
具体尺寸定义详述如下,名词定义如图所示。
1)孔径尺寸:若实物管脚为圆形:孔径尺寸(直径)=实际管脚直径+0。
20∽0。
30mm(8。
0∽12。
0MIL)左右;若实物管脚为方形或矩形:孔径尺寸(直径)=实际管脚对角线的尺寸+0.10∽0。
20mm(4.0∽8。
0MIL)左右。
2)焊盘尺寸:常规焊盘尺寸=孔径尺寸(直径)+0.50mm(20.0 MIL)左右.4。
2 焊盘相关规范4.2.1所有焊盘单边最小不小于0.25mm,整个焊盘直径最大不大于元件孔径的3倍。
一般情况下,通孔元件采用圆型焊盘,焊盘直径大小为插孔孔径的1。
【最新整理,下载后即可编辑】xxxxxxxxx有限公司企业技术规范PCB工艺设计规范目次前言 (11)1范围和简介 (13)1.1范围 (13)1.2简介 (13)1.3关键词 (13)2规范性引用文件 (13)3术语和定义 (13)4PCB叠层设计 (14)4.1叠层方式 (14)4.2PCB设计介质厚度要求 (15)5PCB尺寸设计总则 (15)5.1可加工的PCB尺寸范围 (16)5.2PCB外形要求 (17)6拼板及辅助边连接设计 (18)6.1V-CUT连接 (18)6.2邮票孔连接 (19)6.3拼板方式 (20)6.4辅助边与PCB的连接方法 (22)7基准点设计 (24)7.1分类 (24)7.2基准点结构 (24)7.2.1拼板基准点和单元基准点 (24)7.2.2局部基准点 (24)7.3基准点位置 (25)7.3.1拼板的基准点 (25)7.3.2单元板的基准点 (26)7.3.3局部基准点 (26)8器件布局要求 (26)8.1器件布局通用要求 (26)8.2回流焊 (28)8.2.1SMD器件的通用要求 (28)8.2.2SMD器件布局要求 (29)8.2.3通孔回流焊器件布局总体要求 (31)8.2.4通孔回流焊器件布局要求 (31)8.2.5通孔回流焊器件印锡区域要求 (31)8.3波峰焊 (32)8.3.1波峰焊SMD器件布局要求 (32)8.3.2THD器件布局通用要求 (34)8.3.3THD器件波峰焊通用要求 (35)8.3.4THD器件选择性波峰焊要求 (35)8.4压接 (39)8.4.1信号连接器和电源连接器的定位要求 (39)8.4.2压接器件、连接器禁布区要求 (40)9孔设计 (43)9.1过孔 (43)9.1.1孔间距 (43)9.1.2过孔禁布设计 (43)9.2安装定位孔 (43)9.2.1孔类型选择 (43)9.2.2禁布区要求 (44)9.3槽孔设计 (44)10走线设计 (45)10.1线宽/线距及走线安全性要求 (45)10.2出线方式 (46)10.3覆铜设计工艺要求 (48)11阻焊设计 (49)11.1导线的阻焊设计 (49)11.2孔的阻焊设计 (49)11.2.1过孔 (49)11.2.2测试孔 (49)11.2.3安装孔 (49)11.2.4定位孔 (50)11.2.5过孔塞孔设计 (50)11.3焊盘的阻焊设计 (51)11.4金手指的阻焊设计 (52)11.5板边阻焊设计 (52)12表面处理 (53)12.1热风整平 (53)12.1.1工艺要求 (53)12.1.2适用范围 (53)12.2化学镍金 (53)12.2.1工艺要求 (53)12.2.2适用范围 (53)12.3有机可焊性保护层 (53)12.4选择性电镀金 (53)13丝印设计 (53)13.1丝印设计通用要求 (53)13.2丝印内容 (54)14尺寸和公差标注 (56)14.1需要标注的内容 (56)14.2其它要求 (56)15输出文件的工艺要求 (56)15.1装配图要求 (56)15.2钢网图要求 (56)15.3钻孔图内容要求 (56)16背板部分 (56)16.1背板尺寸设计 (56)16.1.1可加工的尺寸范围 (56)16.1.2拼板方式 (57)16.1.3开窗和倒角处理 (57)16.2背板器件位置要求 (58)16.2.1基本要求 (58)16.2.2非连接器类器件 (58)16.2.3配线连接器 (58)16.2.4背板连接器和护套 (60)16.2.5防误导向器件、电源连接器 (61)16.3禁布区 (63)16.3.1装配禁布区 (63)16.3.2器件禁布区 (63)16.4丝印 (66)17附录 (67)17.1“PCBA 五种主流工艺路线” (67)17.2背板六种加工工艺 (68)17.3其它的特殊设计要求 (70)18参考文献 (71)图1左右插板示意图 (14)图2PCB制作叠法示意图 (14)图3对称设计示意图 (15)图4PCB外形示意图 (16)图5PCB辅助边设计要求一 (16)图6PCB辅助边设计要求二 (17)图7PCB辅助边设计要求三 (17)图8PCB外形设计要求一 (17)图9PCB外形设计要求二 (18)图10V-CUT自动分板PCB禁布要求 (18)图11自动分板机刀片对PCB板边器件禁布要求 (19)图12V-CUT板厚设计要求 (19)图13V-CUT与PCB边缘线路/pad设计要求 (19)图14邮票孔设计参数 (20)图15铣板边示意图 (20)图16L形PCB优选拼板方式 (20)图17拼板数量示意图 (21)图18规则单元板拼板示意图 (21)图19不规则单元板拼板示意图 (21)图20拼板紧固辅助设计 (22)图21金手指PCB拼板推荐方式 (22)图22镜像对称拼板示意图 (22)图23辅助边的连接长度要求 (23)图24不规则外形PCB补齐示意图 (23)图25P CB外形空缺处理示意 (24)图26基准点分类 (24)图27单元MARK点结构 (24)图28局部MARK点结构 (25)图29正反面基准点位置基本一致 (25)图30辅助边上基准点的位置要求 (25)图31镜像对称拼板辅助边上MARK点位置要求 (26)图32局部MARK点相对于器件中心点中心对称 (26)图33热敏元件的放置 (27)图34插拔器件需要考虑操作空间 (27)图35大面积PCB预留印锡支撑PIN位置 (27)图36拉手条与器件高度匹配 (28)图37焊点目视检查要求示意图 (28)图38插框PCB进槽方向SMD器件禁布区示意图 (28)图39面阵列器件的禁布区要求 (29)图40两个SOP封装器件兼容的示意图 (29)图41片式器件兼容示意图 (29)图42贴片与插件器件兼容设计示意图 (29)图43贴片器件引脚与焊盘接触面积示意图 (30)图44器件布局的距离要求示意图 (30)图45B ARCODE与各类器件的布局要求 (31)图46印锡区内禁布丝印 (32)图47偷锡焊盘设计要求 (32)图48S OT器件波峰焊布局要求 (32)图49相同类型器件布局图示 (33)图50不同类型器件布局图 (33)图51通孔、测试点与焊盘距离具体定义 (34)图52元件本体之间的距离 (34)图53烙铁操作空间 (35)图54最小焊盘边缘间距 (35)图55焊盘排列方向(相对于进板方向) (35)图56焊点和器件之间位置示意图 (36)图57焊点为中心、R=6mm的示意图 (36)图58间距大于1.27mm,焊盘大于1mm的多引脚插件焊点 (36)图59单点焊接推荐的布局 (37)图60对侧或三侧有器件的单点布局 (37)图61相邻两侧有器件的单点布局 (37)图62一侧有器件的单点布局 (38)图63器件两侧或两侧以上有器件的布局 (38)图64一侧有器件的布局 (38)图65多排多引脚器件禁布区 (39)图66欧式连接器、接地连接器定位要求 (39)图672mmFB连接器、电源插针定位要求 (39)图682mmHM、2.5mmHS3、2mmHM电源连接器定位要求 (40)图69弯公/母连接器正面和背面的禁布区 (40)图70连接器面的禁布要求 (41)图71连接器背面的禁布要求 (41)图72地插座的禁布要求 (41)图732mmFB电源插座的禁布要求 (42)图74压接型牛头插座的禁布要求 (42)图75D型连接器的禁布要求 (42)图76孔距离要求 (43)图77孔类型 (44)图78定位孔示意图 (44)图79槽孔在平面层的最小间隙要求 (45)图80走线到焊盘距离 (45)图81金属壳体器件表层走线过孔禁布区 (46)图82插槽区域的禁布区 (46)图83避免不对称走线 (47)图84焊盘中心出线 (47)图85焊盘中心出线 (47)图86焊盘出线要求一 (47)图87焊盘出线要求二 (48)图88走线与过孔的连接方式 (48)图89网格的设计 (49)图90过孔阻焊开窗示意图 (49)图91金属化安装孔的阻焊开窗示意图 (49)图92非金属化安装孔阻焊设计 (49)图93微带焊盘孔的阻焊开窗 (50)图94非金属化定位孔阻焊开窗示意图 (50)图95B GA测试焊盘示意图 (50)图96B GA下测试孔阻焊开窗示意图 (51)图97焊盘的阻焊设计 (51)图98焊盘阻焊开窗尺寸 (51)图99密间距的SMD阻焊开窗处理示意图 (52)图100金手指阻焊开窗示意图 (52)图101需要过波峰焊的PCB板边阻焊开窗设计示意图 (53)图102条形码的位置要求 (54)图103制成板条码框 (55)图104成品板条码框 (55)图105可加工的尺寸示意图 (57)图106背板倒角尺寸示意图 (58)图107牛头插座间距要求 (59)图108D型连接器间距要求 (59)图109压接型普通插座间距要求 (59)图110背板连接器右插板布局示意图 (61)图111minicoax和2mmHM连接器的位置要求 (61)图112接地连接器和欧式连接器的位置要求 (62)图1132mmFB连接器和单pin电源插针的位置要求 (62)图1142mmHM连接器和单pin电源插针的位置要求 (62)图1152mmHM-1*3pin电源连接器和2mmHM-C型连接器位置要求 (63)图1162mmHM-1*3pin电源连接器的位置要求 (63)图117欧式连接器禁布要求示意图 (64)图118波峰焊背板焊点布置要求示意图 (64)图119D型连接器的禁布要求 (65)图120牛头插座禁布要求 (65)图121BNC插座的禁布要求 (66)图122单面贴装示意图 (68)图123单面混装示意图 (68)图124双面贴装示意图 (68)图125常规波峰焊双面混装示意图 (68)图126选择性波峰焊双面混装示意图 (68)图127背板主流工艺1示意图 (68)图128背板主流工艺2示意图 (69)图129背板主流工艺3示意图 (69)图130背板主流工艺4示意图 (69)图131背板主流工艺5示意图 (70)图132背板主流工艺6示意图 (70)图133同轴连接器选择性波峰焊布局设计要求 (71)表1缺省的层厚要求 (15)表2PCB尺寸要求 (16)表4条码与各种封装类型器件距离要求表 (30)表5相同类型器件布局要求数值表 (33)表6不同类型器件布局要求数值表 (33)表7安装定位孔优选类型 (43)表8禁布区要求 (44)表9推荐的线宽/线距 (45)表10走线到非金属化孔距离 (46)表11阻焊设计推荐尺寸 (51)表12可加工的尺寸 (57)表13元器件丝印要求表 (66)表14扩展卡PCB的厚度要求 (70)表15内存条PCB的厚度要求 (70)前言本规范的其他系列规范:《柔性PCB工艺设计规范》与对应的国际标准或其他文件的一致性程度:无规范代替或作废的全部或部分其他文件:《PCB工艺设计规范》本规范由单板工艺设计部门提出。
PCB工艺设计规范1.目的规范产品的PCB工艺设计,规定PCB工艺设计的相关参数,使得PCB的设计满足可生产性、可测试性、安规、EMC、EMI等的技术规范要求,在产品设计过程中构建产品的工艺、技术、质量、成本优势。
2.适用范围本规范适用于所有电了产品的PCB工艺设计,运用于但不限于PCB的设计、PCB投板工艺审查、单板工艺审查等活动。
本规范之前的相关标准、规范的内容如与本规范的规定相抵触的,以本规范为准。
3.定义导通孔(via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其它增强材料。
盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。
埋孔(Buried via):未延伸到印制板表面的一种导通孔。
过孔(Through via):从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔。
元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔。
Stand off:表面贴器件的本体底部到引脚底部的垂直距离。
4.引用/参考标准或资料TS—S0902010001 <<信息技术设备PCB安规设计规范>>TS—SOE0199001 <<电子设备的强迫风冷热设计规范>>TS—SOE0199002 <<电子设备的自然冷却热设计规范>>IEC60194 <<印制板设计、制造与组装术语与定义>> (Printed Circuit Board design manufacture and assembly-terms and definitions)IPC—A—600F <<印制板的验收条件>> (Acceptably of printed board)IEC609505.规范内容5.1 PCB板材要求5.1.1确定PCB使用板材以及TG值确定PCB所选用的板材,例如FR—4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等,若选用高TG值的板材,应在文件中注明厚度公差。
1.5 过孔和焊盘放置许多设计人员喜欢在多层PCB卜放置很多过孔(VIAS)。
但是,必须避免在高频电流返同路径上放置过多过。
否则,地层上高频电流走线会遭到破坏。
如果必须在高频电流路径上放置一些过孔的活,过孔之间可以留出一空间让高频电流顺利通过,图12显示了过孔放置方式。
图12 过孔放置方式电源排版基本要点5 过孔放置不应破坏高频电流在地层上的流经。
设计者同时应注意不同焊盘的形状会产生不同的串联电感。
图13显示了儿种焊盘形状的串联电感值。
图13 焊盘寄生串联电感旁路电容(Decouple)的放置也要考虑到它的串联电感值。
旁路电容必须是低阻抗和低ESL乩的瓷片电容。
但如果一个高品质瓷片电容在PCB上放置的方式不对,它的高频滤波功能也就消失了。
图14显示了旁路电容正确和错误的放置方式。
图14 旁路电容正确与错误的放置方式1.6 电源直流输出许多开关电源的负载远离电源的输出端口。
为了避免输出走线受电源自身或周边电子器件所产生的电磁下扰,输出电源走线必须像图l5(b)那样靠得很近,使输出电流环路的面积尽可能减小。
图15 电源输出直流电流环路l.7 地层在系统板上的分隔新一代电子产品系统板上会同时有模拟电路、数字电路、开关电源电路。
为了减小开关电源噪音对敏感的模拟和数字电路的影响,通常需要分隔不同电路的接地层。
如果选用多层PCB,不同电路的接地层可由不同PCB板层来分隔。
如果整个产品只有一层接地层,则必须像图16中那样在单层中分隔。
无论是在多层PCB 上进行地层分隔还是在单层PCB 上进行地层分隔,不同电路的地层都应该通过单点与开关电源的接地层相连接。
电源排版基本要点6 系统板上不同电路需要不同接地层,不同电路的接地层通过单点与电源接地层相连接。
图16 电路接地层民电源接地层的单点连接2、开关电源PCB排版例子设汁人员应能在此线路图上区分出功率电路中元器件和控制信号电路中元器件。
如果设计者将该电源中所有的元器件当作数字电路中的元器件来处理,则问题会相当严重。
通常首先需要知道电源高频电流的路径,并区分小信号控制电路和功率电路元器件及其走线。
一般来讲,电源的功率电路主要包括输入滤波电容、输出滤波电容、滤波电感、上下端功率场效应管。
控制电路主要包括PWM控制芯片、旁路电容、自举电路、反馈分压电阻、反馈补偿电路。
2.l 电源功率电路PCB排版电源功率器件在PCB上正确的放置和走线将决定整个电源工作是否正常。
设计人员首先要对开关电源功率器件上的电压和电流的波形有一一定的了解。
图17 一个典型的降压式开关电源图18显示一个降压式开关电源功率电路元器件上的电流和电压波形。
由于从输入滤波电容(Cin),上端场效应管(S1)和F端场效应管(S2)中所流过的电流是带有高频率和高峰值的交流电流,所以由Cin-S1-S2所形成的环路面积要尽量减小。
同时由S2,L和输出滤波电容(Cout)所组成的环路面积也要尽量减小。
图18 开关电源功率电路上的电流和电压图19 不正确的开关电源功率器件放置和走线如果设汁者未按本文所述的要点来制作功率电路PCB,很可能制作出网19所示的电源PCB,图19的PCB排版存在许多错误:第一,由于Cin有很大的ESL,Cin的高频滤波能力基本上消失;第二,Cin-S1-S2和S1-LCout环路的面积太大,所产生的电磁噪音会对电源本身和周边电路造成很大于扰;第三,L的焊盘靠得太近,造成Cp太大而降低了它的高频滤波功能;第四,Cout焊盘引线太长,造成FSL太大而失去了高频滤波线。
Cin-S1-S2和S2-L-Cout环路的面积已控制到最小。
S1的源极,S2的漏极和L 之问的连接点是一整块铜片焊盘。
由于该连接点上的电压是高频,S1、S2和L 需要靠得非常近。
虽然L和Cout之间的走线上没有高峰值的高频电流,但比较宽的走线可以降低直流阻抗的损耗使电源的效率得到提高。
如果成本上允许,电源可用一面完全是接地层的双面PCB,但必须注意在地层卜尽量避免走功率和信号线。
在电源的输入和输出端口还各增加了一个瓷片电容器来改善电源的高频滤波性能。
2.2 电源控制电路PCB排版电源控制电路PCB排版也是非常重要的。
不合理的排版会造成电源输出电压的漂移和振荡。
控制线路应放置在功率电路的边上,绝对不能放在高频交流环路的中间。
旁路电容要尽量靠近芯片的Vcc和接地脚(GND)。
反馈分压电阻最好也放置在芯片附近。
芯片驱动至场效应管的环路也要尽量减短。
电源排版基本要点7 控制芯片至上端和下端场效应管的驱动电路环路要尽量短。
图20 正确的开关电源功率器件放置和走线2.3开关电源PCB排版例1图21是图17 PCB的元器件面走线图。
此电源中采用了一个低价PWM控制器(Semtech型号SCIIO4A)。
PCB下层是一个完整的接地层。
此PCB功率地层与控制地层之间没有分隔。
可以看到该电源的功率电路由输入插座(PCB左上端)通过输入滤波电容器(C1,C2,),S1,S2,L1,输出滤波电容器(C10,C11,C12,C13),一直到输出插座(PCB右下端)。
SCll04A被放置在PCB的左下端。
因为,在地层上功率电路电流不通过控制电路,所以,无必要将控制电路接地层与功率电路接地层进行分隔。
如果输入插座是放置在PCB的左下端,那么在地层上功率电路电流会直接通过控制电路,这时就有必要将二者分隔。
图21 降压式开关电源PCB上层图(下层是接地层)2.4开关电源PCB排版例2图22是另一种降压式开关电源,该电源能使12V输入电压转换成3.3V输出电压,输出电流可达3A。
此电源上使用了一个集成电源控制器(Semtech型号SC4519)。
这种控制器将一个功率管集成在电源控制器芯片中。
这样的电源非常简单,尤其适合应用在便携式DVD机,ADSL,机顶盒等消费类电子产品。
同前面例子一样,对于这种简单开关电源,在PCB排版时也应注意以下几点。
1)由输入滤波电容(C3),SC4519的接地脚(GND),和D2所围成的环路面积一定要小。
这意味着C3及D2必须非常靠近SC4519。
2)可采用分隔的功率电路接地层和控制电路接地层。
连接到功率地层的元器件包括输入插座(VIN),输出插座(VOUT),输入滤波电容(C3),输出滤波电容(C2),D2,SC4519。
连接到控制地层的元器件包括输出分压电阻(R1,R2),反馈补偿电路(R3,C4,C3,),使能插座(EN),同步插座(SYNC)。
图22 降压式开关电源3)在SC4519接地脚的附近加个过孔将功率电路接地层与控制信号电路接地层单点式的相连接。
图23是该电源PCB上层排版图。
为了力便读者理解,功率接地层和控制信号接地层分别用不同颜色来表示。
在这里输入插座被放置在PCB的上方,而输出插座被放置在PCB的下方.滤波电感(L1)被放在PCB左边并靠近功率接地层,而对于噪音较敏感的反馈补偿电路(R3,C4,C5)则被放存PCB右边并靠近控制信号接地层。
D2非常靠近SC4519的脚3及脚4。
图24是该电源PCB下层排版图。
输入滤波电容(C3)被放置在PCB下层并非常靠近SC4519和功率接地层。
2.5开关电源PCB排版例3最后讨论一种多路输出开关电源PCB排版要点。
此电源有3组输入电压(12V,5V 和3.3V),4组输出电压(3.3v,2.6V,1.8V,1.2V)。
该电源使用了,一集成多路开关控制器(Serotech型号SC2453)。
SC2453提供了4.5V~30V的宽输入电压范围,两个高达700kHz开关频率和高达15A输出电流,以及低至0.5V输出电压的同步降压转换器。
它还提供了一个专用可调配正压线性调节器和一个专用可调配负压线性调节器。
TSSOP-28封装减小了所需线路板面积。
两个异相降压转换器可以减小输入电流纹波。
图25是这种多路开关电源的原理图。
其中3.3V输出由5V输人产生,l.2V输出由12V输入产生,2.6V和1.8V输出由3.3V输入产生。
由于该电源上所有元器件都必须被放置在一个面积较小的PCB上,为此必须将电源的功率地层和控制信号地层分隔开来。
参照前面几节中讨论过的要点,首先将图25中连接到功率地层的元器件和连接到控制信号地层的元器件区分开来,然后将控制信号元器件放在信号地层上并靠近SC2453控制信号地层与功率地层通过单点相连接。
这连接点通常会选择在控制芯片的接地脚(SC2453中的脚21)。
图26详细描述了该电源排版方式。
电源排版基本要点8 开关电源功率电路和控制信号电路下的元器件需要连接不同的接地层,这二个地层一般都是通过单点相连接。
3 、结语开关电源PCB排版的8个要点:1)旁路瓷片电容器的电容不能太大,而它的寄生串联电感应尽量小,多个电容并联能改善电容的阻抗特性;2)电感的寄生并联电容应尽量小,电感引脚焊盘之间的距离越远越好;3)避免在地层上放置任何功率或信号走线;4)高频环路的面积应尽可能减小;5)过孔放置不应破坏高频电流在地层上的路径;6)系统板上一小同电路需要不同接地层,小同电路的接地层通过单点与电源接地层相连接;7)控制芯片至上端和下端场效应管的驱动电路环路要尽量短;8)开关电源功率电路和控制信号电路元器件需要连接到小同的接地层,这二个地层一般都是通过单点相连接。
Altium Designer集成库简介及创建一.集成库概述Altium Designer采用了集成库的概念。
在集成库中的元件不仅具有原理图中代表元件的符号,还集成了相应的功能模块。
如Foot Print 封装,电路仿真模块,信号完整性分析模块等。
(关系图如图1)集成库具有以下一些优点:集成库便于移植和共享,元件和模块之间的连接具有安全性。
集成库在编译过程中会检测错误,如引脚封装对应等。
二.集成库的创建集成库的创建主要有以下几个步骤1)创建集成库包2)增加原理图符号元件3)为元件符号建立模块联接4)编译集成库举例:1.执行 File New Project Integrated Library, 创建一个包装库项目,然后重命名并保存到目录,如c:librarylibrary, 生成library.libpkg 集成库包。
2.在project 标签右键点击project 名,在弹出的菜单中选择增加原理图库。
(图2)并命名保存。
3.在shclib 编辑界面,选择Place 菜单下工具绘制一个元件符号,如图3,添加一个NPN晶体管。
4.在sch library 标签下选择默认元件名component_1,双击进入元件属性对话框。
在“defaultdesignator” 处输入默认符号名;(如Q?)在“comment”处输入对元件的描述;(如NPN Transistor )在“physical component” 处输入元件的名称;(NPN)如图4。