高速電子系統一個成功的設計，必須要求工程師透徹掌握芯片、封裝結構及PCB的電源供電系統特性。為了滿足更低的供電電壓、更快的信號翻轉速度、更高的集成度和許多越來越具有挑戰性的要求，而且集成電路的供電電壓將會持續降低電壓會降到1.2V，甚至更低，從而增加電流。隨著越來越多的生產廠家也從130nm技術轉向90nm技術。從直流IR壓降到交流動態電壓波動控制來看，由于允許的噪聲范圍越來越小，這種發展趨勢給電源供電系統的設計帶來了巨大的挑戰。PCB電源供電系統在對于開關電源的研發，PCB設計占據很重要的地位。一個差的PCB，EMC性能差、輸出噪聲大、抗干擾能力弱，甚至連基本功能都有缺陷。下面我們主要從PCB的分層、電源板層平面的形狀、元器件的布局、過孔的分布等等，來談談電源的布置。

1、間距

對于高電壓產品必須要考慮到線間距。能滿足相應安規要求的間距當然最好，但很多時候對于不需要認證，或沒法滿足認證的產品，間距就由經驗決定了。生產能否保證板面清潔、環境濕度、其他污染等情況如何。

總的來說沒有統一標準，越遠越好。最小距離則要考慮最大壓差情況下的放電間距，并乘以足夠的保護系數

3、環路面積

無論是輸入或是輸出、功率環路或信號環路，應盡可能的小。功率環路發射電磁場，將導致較差的EMI特性或較大的輸出噪聲;同時，若被控制環接收，很可能引起異常。

另一方面，若功率環路面積較大，其等效寄生電感也會增大，可能增加漏極噪聲尖峰。

4、關鍵走線

因di/dt 作用，必須減小動態節點處電感，否則會產生較強的電磁場。若要減小電感，主要是要減少布線的長度，增加寬度作用較小。

5、信號線

對于整個控制部分，布線時應考慮將其遠離功率部分。若因其他限制兩者靠得較近，不應將控制線與功率線并行，否則可能導致電源工作異常、震蕩。并且在走線的同時要減少過孔。

另外若控制線很長，應該將來回的一對線的靠近，或將二者置于PCB的兩個面上并正對著，從而減小其環路面積，避免被功率部分的電磁場干擾。我們遵循45°/135°折線原則，如圖2說明了A、B兩點間，正確與錯誤的信號線布線方法。

7、映射

對于一個回路，可以在PCB的一面進行鋪銅，它會根據PCB另一面的布線自動映射，使這個回路的阻抗最小。這就好像一組不同阻抗值的阻抗并聯，電流會自動選擇阻抗最小的路徑流過一樣。

事實上可以在控制部分電路的一面進行連線，而在另一面對“地”節點鋪銅，兩個面間通過過孔連接。

8、輸出整流二極管

選擇開關電源時要注意開關電源工作頻率比一般的工頻頻率高，通常在40KHz左右，因此其整流輸出二極管不能用普通的低頻二極管，因為普通低頻二極管最高工作頻率fm為3kHz，這樣會造成壓降過大，整流效率降低，二極管過熱等。例如：IN4007在開關電源的輸出二極管通常選擇快恢復型二極管，其工作頻率可到100KHz以上，提高了開關電源的轉換效率，降低了損耗。例如肖特基二極管，FR系列二極管等。

輸出整流二極管若離輸出端比較近，不應將其與輸出平行放置。否則二極管處產生的電磁場將穿入電源輸出與外接負載形成的環路，使測得的輸出噪聲增大。

9、地線

地線的布線必須非常小心，否則可能引起EMS、EMI性能和其他性能變差。主要接地方法有以下3種

單點接地：所有電路的地線接到地線平面的同一點，分為串聯單點接地和并聯單點接地。多點接地：所有電路的地線就近接地，地線很短適合高頻接地。混合接地：將單點接地和多點接地混合使用。

10.Y電容

輸入輸出經常會接入Y電容，有時因某些原因，可能無法將其掛在輸入電容地上，此時切記，一定要接在靜態節點，如高壓端。

11.其他

實際電源PCB設計時，可能還要考慮其他一些問題，例如“壓敏電阻應緊靠被保護電路”、“共模電感應增加放電齒”、“芯片VCC供電處應增加瓷片電容”等等。另外，是否需特殊處理，如銅箔、屏蔽等，在PCB設計階段也是需要考慮的。

有時往往會遇到多個原則相互沖突的情況，滿足其中一個就滿足不了其他的，這是需要工程師應用已有的經驗，根據實際項目需求，確定最合適的布線了！

12.總結

為打造高穩定的產品，在硬件設計中需要的設計細節是很多的，本文僅是介紹硬件中的最為常見的電源設計。為使整體產品或系統擁有穩定、可靠的供電，大部分工程師會選擇電源模塊作為系統供電的基礎。

致遠電子自主研發、生產的隔離電源模塊已有近20年的行業積累，目前產品具有寬輸入電壓范圍，隔離1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多個系列，封裝形式多樣，兼容國際標準的SIP、DIP等封裝。同時致遠電子為保證電源產品性能建設了行業內一流的測試實驗室，配備最先進、齊全的測試設備，全系列隔離DC-DC電源通過完整的EMC測試，靜電抗擾度高達4KV、浪涌抗擾度高達2KV，可應用于絕大部分復雜惡劣的工業現場，為用戶提供穩定、可靠的電源隔離解決方案。