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每个设计师都需要知道的实用PCB布局技巧

  • 发布时间:2024-01-11 15:50:41
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    今天深亚小编给大家分享实用的PCB布局技巧有哪些?工程师往往最关注电路、最新组件和代码,将其视为电子项目的重要组成部分,但有时往往忽略掉至关重要的PCB布局PCB布局不良会导致功能和可靠性问题。本文包含实用的PCB布局技巧,可以帮助您正确可靠地布局PCB

铜线大小

    现实中的铜线具有电阻。这意味着当电流流过线时,线会出现电压下降、功耗和温度上升。电阻由以下公式定义:

    PCB设计者通常使用长度、厚度和宽度来控制PCB线的电阻。电阻是用于制作线的金属的一种物理特性。PCB设计者不能真正改变铜的物理特性,所以要关注线尺寸,这是你可以控制的。

    PCB线厚度以盎司为单位测量。如果我们在1平方英尺的面积上均匀地分布1盎司的铜,那么一盎司的铜就是我们要测量的厚度。这个厚度是0.0014英寸。许多PCB设计者使用1盎司或2盎司的铜,但许多PCB制造商可以提供6盎司的厚度。请注意,像引脚这样紧密相连的精细特征很难在厚铜中制造。具体就要咨询PCB制造商。

    可以用测量线计算工具来测量铜线宽度和厚度是否符合你的程序;目标是温度上升5°C。如果你在电路板上有多余的空间,可以使用更大的线,因为它们不需要任何费用。

    在制作多层板时,请记住,外层的铜线比内层的线具有更好的冷却效果,因为内层的热量在传导、辐射或连接之前必须穿过铜和PCB材料层。

    使回路更小,尤其是高频路,应尽可能小。小回路具有较低的电感和电阻。在接地平面上放置路进一步降低了电感。具有小环路可以减少由V=Ldi/dt造成高频电压

    小回路也有助于减少从外部源电感耦合到节点或从节点播的信号量。这就是你想要的,除非你在设计天线。还要保持运算放大器电路的路较小,以防止噪声耦合到电路中。

去耦电容器放置

    将去耦电容器尽可能靠近集成电路的电源和接地引脚,以最大限度地提高去耦效率。将电容器放置得更远会引入杂散电感。从电容器引脚到接地平面的多个过孔可以减少电感。

开尔文

    开尔文接对于测量非常有用。开尔文是在精确的位置进行的,以减少杂散电阻和电感。例如,对于电流感应电阻器,开尔文会放置在电阻器焊盘的确切位置,而不是在某个任意位置上。虽然在原理图上,将连接放置在电阻器焊盘上或任意点上可能看起来相同,但实际的导线具有电感和电阻,如果不使用开尔文,可能会对测量结果产生影响。

将数字信号和噪声信号远离模拟信号

    并行导线或导体形成电容。将导线靠近放置在一起的情况下,信号之间会产生电容耦合,特别是对于高频信号。请将高频和噪声信号与您不希望受到干扰的信号保持距离。

地不是理想的导体

    地并非理想的导体。请注意将带有噪声的地线远离需要保持清静的信号。使地线足够大,可以承载预计的电流。将地层直接放置在信号线下方可以降低信号线的阻抗,这是理想的情况。

过孔的尺寸和数量

    过孔具有电感和电阻。如果要将一条导线从PCB的一侧引出到另一侧,并且需要低电感或电阻,请使用多个过孔。较大的过孔具有较低的电阻。这在接地滤波电容器和高电流节点中特别有用。可以使用类似这样的过孔尺寸计算器。

PCB用作散热片

    在表面贴装元件周围放置额外的铜片,以提供更大的散热表面积,以更高效地散发热量。某些元件的数据手册(特别是功率二极管、功率MOSFET或电压调节器)有关于使用PCB表面积作为散热片的指导。

热量过孔

    可以使用过孔将热量从PCB的一侧传输到另一侧。当PCB安装在能进一步散热的机箱上的散热器上时,这是特别有用的。较大的过孔比较小的过孔更有效地传递热量。多个过孔比一个过孔更有效地传递热量,并降低元件的工作温度。较低的工作温度有助于提高可靠性。

热风焊盘

    热风焊盘是使导线或填充与组件引脚之间的连接变小,以便更容易进行焊接。这种小的连接较短,以减少对电阻的影响。如果不使用组件引脚上的热风焊盘,那么组件可能会稍微冷一些,因为与能够散热的导线或填充之间有更好的热连接,但焊接和去焊接会更困难。

导线与安装孔的间距

    在铜导线或填充与安装孔之间留出空间,这有助于防止触电风险。焊盘覆盖剂不能被视为可靠的绝缘体,因此请确保铜与任何安装硬件之间有距离。

对热敏感元件的处理

    将对热敏感的元件与产生热量的其他元件隔离开。对热敏感的元件包括热电偶和电解电容器。将热电偶靠近热源可能会影响温度测量。将电解电容器放置在靠近产生热量的元件附近会降低其使用寿命。产生热量的元件可能包括桥式整流器、二极管、MOSFET、电感和电阻。热量取决于通过元件的电流。

    以上便是深亚小编整理的关于PCB布局技巧有哪些,希望对你有所帮助,更多有关PCB问题请咨询:四川深亚电子,做好板,找深亚。深亚电子高精密多层PCB工业级线路板厂家,20年丰富制板经验,提供PCB设计、PCB制板、 BOM配单、FPC柔性板、SMT贴装一站式服务!

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