在 PCB 設(shè)計(jì)中，電源與地線的布局是重中之重，經(jīng)常有工程師問(wèn)我：“PCBlayout 設(shè)計(jì)規(guī)范中，電源與地線的布局有哪些關(guān)鍵要點(diǎn)？” 其實(shí)，電源與地線的布局直接影響到電路的穩(wěn)定性、電源效率和電磁兼容性。官方的 PCBlayout 設(shè)計(jì)規(guī)范通常會(huì)給出一些基礎(chǔ)要求，但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需要結(jié)合具體的電路需求進(jìn)行優(yōu)化。今天就結(jié)合捷配的電源板設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從電源回路、地線回路、電源濾波三個(gè)核心維度，拆解 PCBlayout 設(shè)計(jì)規(guī)范中電源與地線布局的關(guān)鍵要點(diǎn)。

 

首先是電源回路的布局要點(diǎn)。官方規(guī)范通常要求電源回路盡量短、直，避免過(guò)孔和拐角。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需要考慮電源的輸出電流和線寬的匹配。比如在大電流電源回路中，線寬過(guò)窄會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線發(fā)熱，甚至燒毀。根據(jù)捷配的測(cè)試數(shù)據(jù)，1oz 銅厚的導(dǎo)線，當(dāng)電流為 1A 時(shí)，線寬應(yīng)不小于 0.3mm；當(dāng)電流為 2A 時(shí)，線寬應(yīng)不小于 0.5mm；當(dāng)電流為 5A 時(shí)，線寬應(yīng)不小于 1.0mm。同時(shí)，在電源回路中，應(yīng)盡量減少過(guò)孔的數(shù)量，若必須使用，過(guò)孔的直徑應(yīng)根據(jù)電流大小進(jìn)行選擇，比如大電流過(guò)孔的直徑應(yīng)不小于 0.5mm，并且可以采用多個(gè)過(guò)孔并聯(lián)的方式，以降低過(guò)孔的阻抗。此外，在多層 PCB 中，電源層的布局也非常重要，應(yīng)將電源層靠近接地層，以降低電源回路的阻抗，提高電源效率。

 

 

其次是地線回路的布局要點(diǎn)。官方規(guī)范通常要求地線回路盡量短、直，避免形成環(huán)路。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，還需要考慮接地方式的選擇。比如在低頻電路中，可以采用單點(diǎn)接地的方式，將所有地線連接到一個(gè)公共接地點(diǎn)，以避免地環(huán)路的干擾；在高頻電路中，可以采用多點(diǎn)接地的方式，將地線直接連接到接地層，以降低接地阻抗。捷配的工程師團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)大量測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在頻率高于 100MHz 的電路中，多點(diǎn)接地的效果明顯優(yōu)于單點(diǎn)接地。同時(shí)，在地線回路中，應(yīng)盡量減少過(guò)孔的數(shù)量，若必須使用，過(guò)孔的間距應(yīng)控制在 0.5mm 以內(nèi)，以降低地環(huán)路的阻抗。此外，在混合信號(hào)電路中，數(shù)字地和模擬地的分離也非常重要，應(yīng)采用磁珠或隔離電容將兩者連接，以避免數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾。

 

 

最后是電源濾波的布局要點(diǎn)。官方規(guī)范通常要求在電源輸入端和集成電路的電源引腳處添加濾波電容。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，濾波電容的布局也非常關(guān)鍵。比如濾波電容應(yīng)盡量靠近集成電路的電源引腳，以減少濾波電容到電源引腳的引線長(zhǎng)度，提高濾波效果。捷配的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)濾波電容到電源引腳的引線長(zhǎng)度小于 0.1mm 時(shí)，濾波效果最佳；當(dāng)引線長(zhǎng)度大于 0.5mm 時(shí)，濾波效果會(huì)明顯下降。同時(shí)，濾波電容的接地也非常重要，應(yīng)采用最短的引線將濾波電容的接地端連接到接地層，以降低接地阻抗。此外，在電源濾波電路中，還可以采用 π 型濾波電路，由兩個(gè)電容和一個(gè)電感組成，這種電路的濾波效果比單個(gè)電容更好，尤其適用于高頻電路。

 

    電源與地線的布局是 PCBlayout 設(shè)計(jì)規(guī)范中的關(guān)鍵要點(diǎn)，需要結(jié)合具體的電路需求進(jìn)行優(yōu)化。作為工程師，我們需要熟悉電源與地線的布局原理，掌握電源回路、地線回路、電源濾波等方面的技巧，同時(shí)參考專業(yè) PCB 廠家的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，才能做出穩(wěn)定、高效的 PCB。捷配作為專業(yè)的 PCB 制造服務(wù)商，擁有完善的電源板設(shè)計(jì)規(guī)范和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)楣こ處熖峁脑O(shè)計(jì)到生產(chǎn)的全流程支持，幫助大家解決電源與地線布局中的各種問(wèn)題。