在開關電源的設計中，PCB板的物理設計是最后一個環節。 如果設計方法不當，PCB可能會輻射出過多的電磁干擾，造成供電不穩定。 下面介紹PCB廠開關電源PCB設計中PCB板各環節需要注意的問題：

從原理圖到PCB的設計流程

創建元件參數->輸入原理網表->設計參數設置->手動布局->手動布線->驗證設計->審核->CAM輸出。

開關電源PCB設計應注意的問題

組件布局

實踐證明，即使電路原理圖設計正確，印制電路板設計不當，也會對電子設備的可靠性造成不利影響。 例如，印制板的兩條平行細線靠得很近，會形成信號波形的延遲，在傳輸線末端形成反射噪聲； 電源和地線考慮不當造成的干擾會降低產品的性能。 因此，在設計印制電路板時應采用正確的方法。 每個開關電源都有四個電流電路：

(1)電源開關交流電路

(2)輸出整流交流電路

(3)輸入信號源電流環

(4)輸出負載電流回路 輸入回路

輸入電容由近似直流電流充電，濾波電容主要起寬帶儲能作用； 同樣，輸出濾波電容也用來儲存輸出整流器產生的高頻能量，消除輸出負載電路的直流能量。 因此，輸入輸出濾波電容的接線端非常重要。 輸入和輸出電流電路應僅從濾波電容器的端子連接到電源； 如果輸入/輸出電路與電源開關/整流電路之間的連線不能直接連接到電容的端子，交流能量將通過輸入或輸出濾波電容輻射到環境中。

電源開關的交流電路和整流器的交流電路中含有高幅值的梯形電流。 這些電流的諧波成分很高，其頻率遠大于開關的基頻。 峰值幅度最高可達連續輸入/輸出直流電流幅度的 5 倍。 過渡時間通常約為 50 n/s。

這兩個電路最容易產生電磁干擾，因此必須在電源中布線其他印制線路之前鋪設這些交流電路。 每個電路的三個主要元件，濾波電容器、功率開關或整流器、電感器或變壓器，應彼此相鄰放置。 調整元件位置，使它們之間的電流路徑盡可能短。 建立開關電源布局的最佳方式與其電氣設計類似。 最佳設計流程如下：

放置變壓器

設計電源開關電流電路

輸出整流器設計電流電路

連接到交流電源電路的控制電路

設計輸入電流源電路和輸入濾波器設計輸出負載電路和輸出濾波器根據電路的功能單元，電路各元件的布局應遵循以下原則：

(1)首先，考慮PCB尺寸。 PCB尺寸過大時，印制線路長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本增加； 太小則散熱差，相鄰線路易受干擾。 電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3：2或4：3。 位于電路板邊緣的元器件與電路板邊緣的距離一般不小于2mm。

(2)放置器件時，要考慮以后的焊接，不要過于密集。

(3)以各功能電路的核心元器件為中心，圍繞其進行布置。 元器件在PCB上排列均勻、有序、緊湊，盡量減少和縮短元器件之間的引線和連線，去耦電容盡量靠近元器件的VCC。

(4) 對于高頻工作的電路，應考慮元器件之間的分布參數。 對于一般電路，元器件盡量并聯排列。 這樣，不僅美觀，而且易于組裝和焊接，易于批量生產。

(5)根據電路流向安排各功能電路單元的位置，使布局便于信號流向，信號盡量保持同一方向。

(6)布局的首要原則是保證布線的分布率，移動元器件時注意飛線的連接，將有布線關系的元器件放在一起。

(7)盡量減小環路面積，抑制開關電源的輻射干擾。

參數設置

相鄰導體之間的間距必須滿足電氣安全要求，并且為了便于操作和生產，間距也應盡可能寬。 最小間距應至少適合電壓。 當走線密度較低時，可適當增加信號線間距。 有高低電平差的信號線盡量短，間距加大。 一般布線間距設置為8mil。

焊盤內孔邊緣到印制板邊緣的距離應大于1mm，以免加工時出現焊盤缺陷。 當與焊盤連接的布線較細時，焊盤與布線的連接應設計成水滴狀。 這樣做的好處是焊盤不易剝落，但布線與焊盤不易斷開。

接線

開關電源包含高頻信號。 PCB 上的任何印制導線都可以充當天線。 印制導線的長度和寬度會影響其阻抗和電感，從而影響頻率響應。 即使是通過直流信號的印制導線，也會耦合到相鄰印制導線的射頻信號而引起電路問題（甚至再次輻射干擾信號）。 因此，所有通過交流電流的印刷線應設計得盡可能短和寬，這意味著連接到印刷線和其他電源線的所有組件必須靠近放置。

印制導線的長度與其電感和阻抗成正比，而寬度與其電感和阻抗成反比。 長度反映了印刷線響應的波長。 長度越長，印制導線能夠收發電磁波的頻率越低，能夠輻射出的射頻能量越多。 根據印制電路板的電流，盡量租用電源線的寬度，以減小回路電阻。 同時，使電源線和地線的方向與電流方向一致，有助于增強抗噪聲能力。 接地是開關電源四個電流環路中最底層的支路，起著電路公共參考點的重要作用，是控制干擾的重要方法。

因此，在布局時應慎重考慮接地線的放置。 混合使用各種接地線會導致電源不穩定。

地線設計應注意以下幾點：

1、正確選擇單點接地 一般情況下，濾波電容的公共端應該是其他接地點耦合到大電流交流地的唯一連接點。 同級電路的接地點應盡量靠近，本級電路的電源濾波電容也應接到本級的接地點，主要是考慮到各部分電路回流到 地是可變的，實際流過的線路的阻抗會導致電路各部分地電位的變化而引入干擾。 在這種開關電源中，它的走線和元器件之間的電感影響較小，而接地電路形成的環流對干擾的影響較大，所以采用一點接地，即電源開關電流電路（地 電路中幾個元器件的線接到接地腳上，輸出整流電路中幾個元器件的地線也接到相應濾波電容的接地腳上，使電源工作更穩定 并且不易自激，如果單點做不到，可以在公共地接兩個二極管或者一個小電阻，可以接比較集中的銅箔。

2、接地線盡量加粗。 如果接地線很細，接地電位會隨著電流的變化而變化，導致電子設備的定時信號電平不穩定，抗噪聲性能變差。 因此，要保證每個大電流接地端子都使用盡可能短和寬的印制線，并盡可能加寬電源和地線的寬度。 地線最好比電源線寬。 他們的關系是：地線、電源線、信號線。 可能的話，接地線的寬度應大于3mm，也可以采用大面積的銅層作為接地線。 印制板上不用的部分作為接地線接地。 進行全球布線時還必須遵循以下原則：

(1)布線方向：從焊接面看，元器件的排列方向盡量與原理圖一致，布線方向應與電路圖的布線方向一致。 由于在生產過程中通常需要檢測焊接面的各種參數，便于生產中的檢查、調試和維護（注：指滿足電路性能、整機安裝和面板要求的前提下） 布局）。

(2) 設計接線圖時，走線盡量少轉彎，印刷圓弧上線寬不能突然變化，線角≥90度，走線盡量簡潔 盡可能清楚。

(3) 印刷電路中不允許交叉電路。 可能交叉的線可以通過“鉆”或“繞”來解決。 也就是說，讓一根引線“鉆”過其他電阻、電容、三極管腳下的縫隙，或者“繞”過一根可能交叉的引線的一端。 特殊情況下，如何把電路做的很復雜？ 為了簡化設計，也允許使用跳線來解決交叉電路問題。 由于采用單面板，直列元件位于頂面，表面貼裝元件位于底面，因此直列元件在布局中可以與表面貼裝元件重疊，但焊盤 應避免重疊。

3、本開關電源的輸入地和輸出地為低壓DC-DC。 為了將輸出電壓反饋回變壓器的初級，兩側的電路應該有一個共同的參考地。 因此，兩邊的地線鋪銅后，應連接在一起，形成公共地線。

查看

PCB布線設計完成后，需要仔細檢查布線設計是否符合設計者制定的規則，還要確認制定的規則是否符合PCB生產工藝的要求。 一般需要檢查線路、線路與元件焊盤、線路與過孔、元件焊盤與過孔、過孔與過孔的距離是否合理，是否符合生產要求。 電源線和地線的寬度是否合適，PCB中是否有可以加寬地線的地方。 注意：有些錯誤可以忽略。 例如，有些連接器的Outline的某些部分位于板框外，檢查間距時會出現錯誤； 另外，每次修改走線和過孔，都要重新覆銅。

根據“PCB Checklist”重新檢查

內容包括設計規則、層定義、線寬、間距、焊盤和過孔設置，以及器件布局的合理性、電源和地網絡的走線、高速時鐘網絡的走線和屏蔽、去耦電容的放置和連接 。

設計輸出照片文件的注意事項：

1. 需要輸出的圖層有布線層（底層）、絲印層（包括頂層絲印、底層絲印）、阻焊層（底層阻焊）、鉆孔層（底層），同時生成鉆孔 文件（NCD 鉆）

2. 在設置絲印層的圖層時，不要選擇Part Type，而是選擇頂層（底層）和絲印層的Outline、Text和Line。

3.設置各層的圖層時，選擇board Outline。 設置絲印層的圖層時，不要選擇Part Type，而是選擇頂（下）層和絲印層的輪廓、文字和線條。

4.生成PCB鉆孔文件時，使用power PCB的默認設置，不要做任何改動。