PCB布局設(shè)計(jì)是電路板制造中的關(guān)鍵步驟。合理的PCB布局有利于控制生產(chǎn)成本，保證高可靠性。相反，不合理的PCB布局不能滿足可制造性，使PCB功能受限，甚至引起電路故障等各種問題，增加制造成本，延誤生產(chǎn)時(shí)間。對(duì)電子設(shè)備的要求，以及使用的PCB越來越復(fù)雜和緊湊。一塊小小的PCB需要實(shí)現(xiàn)多種功能，這無疑給PCB布局設(shè)計(jì)帶來了更大的挑戰(zhàn)。在PCB布局設(shè)計(jì)中有許多方面需要考慮。在本文中，我們列出了PCB布局設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的最關(guān)鍵方面，以及一些需要避免的常見問題。讓我們繼續(xù)閱讀。

　　在PCB布局過程中，首先考慮的是PCB的尺寸大小。其次要考慮有結(jié)構(gòu)定位要求的器件和區(qū)域，如是否有限高，限寬和打孔，開槽區(qū)域。然后根據(jù)電路信號(hào)和電源流向，對(duì)各個(gè)電路模塊進(jìn)行預(yù)布局，最后根據(jù)每個(gè)電路模塊的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行全部元器件的布局工作。

　　電源電路是一個(gè)電子產(chǎn)品的重要組成部分，電源電路設(shè)計(jì)的好壞，直接牽連產(chǎn)品性能的好壞。我們電子產(chǎn)品的電源電路主要有線性電源和高頻開關(guān)電源。從理論上講，線性電源是用戶需要多少電流，輸入端就要提供多少電流；開關(guān)電源是用戶需要多少功率，輸入端就提供多少功率。

　　一、線性電源

　　線性電源功率器件工作在線性狀態(tài)，如我們常用的穩(wěn)壓芯片LM7805、LM317、SPX1117等。線性電源由整流、濾波、穩(wěn)壓、儲(chǔ)能等功能部件組成。通常情況下，我們常用的線性電源采用串聯(lián)穩(wěn)壓電源的形式，即輸出電流等于輸入電流。I1=I2+I3是參考端，電流很小，所以I1≈I3。我們?yōu)槭裁匆v電流，是因?yàn)镻CB設(shè)計(jì)時(shí)，每條線的寬度不是隨便設(shè)的，是要根據(jù)原理圖里元件節(jié)點(diǎn)間的電流大小來確定的（請(qǐng)百度《PCB設(shè)計(jì)銅鉑厚度、線寬和電流關(guān)系表》）。電流大小、電流流向要搞清楚，做板才恰到好處。

　　PCB設(shè)計(jì)時(shí)，元件的布局要緊湊，要讓所有的連線盡可能短，要按原理圖元件功能關(guān)系去布局元件與走線。本電源圖為先整流，再濾波，濾波后穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后儲(chǔ)能電容，流經(jīng)電容后后方電路用電。圖二是上面原理圖的PCB圖，兩個(gè)圖相似。左圖和右圖就是走線有點(diǎn)不一樣，左圖的電源經(jīng)整流后直接就到了穩(wěn)壓芯片的輸入腳了，然后才是穩(wěn)壓電容，這里電容所起的濾波效果就差了很多，輸出也有問題。右圖就是比較好的圖了。我們不僅要考慮正電源的流向問題，還必須考慮地回流問題，一般來說，正電源線和地回流線要盡可能同進(jìn)同出，彼此離近點(diǎn)。

　　在設(shè)計(jì)線性電源PCB時(shí)，還需要注意線性電源功率穩(wěn)壓芯片的散熱問題。要了解熱量是如何產(chǎn)生的。假設(shè)穩(wěn)壓芯片的前端電壓為10V，輸出端為5V，輸出電流為500mA，那么在穩(wěn)壓芯片上就會(huì)有5V的電壓降，產(chǎn)生的熱量約為2.5W。如果輸入端電壓為15V，電壓降為10V，產(chǎn)生的熱量約為5W。因此，我們?cè)诓季蛛娐钒鍟r(shí)需要考慮散熱功率，并預(yù)留足夠的散熱空間或采用合理的散熱片。線性電源一般用在壓差比較小，電流比較小的場(chǎng)合，否則，請(qǐng)改用開關(guān)電源電路。

　　二、高頻開關(guān)電源

　　開關(guān)電源是利用電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速導(dǎo)通和截止，產(chǎn)生PWM波形，通過電感和續(xù)流二極管，通過電磁電轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)壓力。開關(guān)電源功率大、效率高、發(fā)熱小，我們一般用的電路有：LM2575、MC34063、SP6659等。開關(guān)電源理論上是電路兩端功率相等，電壓成反比，電流成反比。

　　開關(guān)電源PCB設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的地方是:反饋線的引入點(diǎn)、續(xù)流二極管是給誰續(xù)流。從圖三可以看出，U1導(dǎo)通時(shí)，電流I2進(jìn)入電感L1，電感的特性是電流在電感里流過時(shí)不能突然產(chǎn)生，也不能突然消失，電流在電感里的變化時(shí)有一個(gè)時(shí)間過程的。在脈沖電流I2流過電感的作用下，有部分電能轉(zhuǎn)換成磁能，電流逐漸增大，到一定時(shí)候，控制電路U1關(guān)斷了I2，由于電感的特性，電流不能突然消失，這時(shí)候二極管起作用了，它接替電流I2，所以叫續(xù)流二極管，可以看出，續(xù)流二極管是給電感用的，續(xù)流的電流I3是從C3的負(fù)端出發(fā)，經(jīng)D1，L1后流入C3的正端，這里就相當(dāng)于抽水機(jī)，利用電感的能量，把電容C3的電壓提高了。

　　還有就是電壓檢測(cè)的反饋線引入點(diǎn)問題，應(yīng)該是經(jīng)過濾波后的地方反饋回去，不然會(huì)使輸出的電壓紋波更大。這兩點(diǎn)是我們很多PCB設(shè)計(jì)人員經(jīng)常忽視的地方，以為同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，接在那兒不是一樣，其實(shí)接的地方不一樣，性能影響是很大的。

　　我們?yōu)槭裁匆敿?xì)講原理圖原理，因?yàn)樵韴D里包含了許多畫PCB的信息，如元件引腳的接入點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的電流大小等，看清楚了原理圖，PCB設(shè)計(jì)就不成問題了。LM7805和LM2575電路分別代表典型的線性電源和開關(guān)電源布線電路。制作PCB時(shí)，可根據(jù)這兩個(gè)PCB圖紙直接布置和接線，但電路板根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)楫a(chǎn)品不同。

　　萬變不離其宗，所有的電源電路的原理及布板方式都是如此，而每個(gè)電子產(chǎn)品都離不開電源及其電路，因此，學(xué)通了這兩個(gè)電路，其它的也了然于胸了。