在電路板的設(shè)計(jì)中怎樣保證電源的可靠性設(shè)計(jì)

大家都知道，PCB走線越寬，載流能力越大。因此，假設(shè)在同等條件下,10mil的走線能承受1A，那么50mil的走線能承受多大電流?是5A嗎?答案自然是否定的?？蓞⒖磥?lái)自國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的推薦數(shù)據(jù)。
在電路板的設(shè)計(jì)中，電源的可靠性設(shè)計(jì)是一個(gè)很關(guān)鍵的步驟，直接涉及到系統(tǒng)成敗的相關(guān)因素。即使在整個(gè)PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會(huì)使產(chǎn)品的性能下降，可靠性降低，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對(duì)電、地線的布線要認(rèn)真對(duì)待，把電、地線所產(chǎn)生的噪聲干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、確定電源種類

電源是電路中所有元器件工作的能量的來(lái)源，不同的元器件對(duì)電源的要求也不同，主要有功率要求、電位要求、頻率要求、“干凈度”要求。根據(jù)具體上述的不同的要求，對(duì)電源的布線的要求也不一樣。

1 大功率電源

布線要注意電源線的寬度，保證能承載所通過(guò)的功率，具體的線寬參照式(4-1);同時(shí)注意電源器件的散熱。在多層板設(shè)計(jì)中，通常都采用一層或者多層來(lái)作為電源層。

2 弱數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的電源

通常對(duì)電源的“干凈度”要求比較高。電源的干凈度，指的是電源中還有高頻干擾雜波的程度(紋波)。因此特別在數(shù)字和模擬電路混合，或者小功率信號(hào)和大功率信號(hào)混合的時(shí)候，電源應(yīng)該各自供電，或者通過(guò)電感耦合的方式來(lái)將數(shù)字電源和模擬電源分開(kāi)，保證擬電源的干凈度。

3 數(shù)字電源

數(shù)字信號(hào)工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，瞬間脈沖和開(kāi)關(guān)，需要一個(gè)很大的瞬間電流，對(duì)電源產(chǎn)生很大的干擾，尤其是高頻干擾;同時(shí)數(shù)字電路器件為集成器件，對(duì)電源的電壓的范圍有比較苛刻的要求，如TTL電平、LVTTL電平、PECT電平、LVPECL電平等都對(duì)電源的穩(wěn)定度和電壓范圍有自己的要求，在設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要注意。

二、估算電流，確定電源線寬

根據(jù)各種芯片的資料和設(shè)計(jì)，估算該電源線路所通過(guò)的電流，確定所需要的導(dǎo)線寬度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可以得到：

W(線寬：mm)>=L(mm/A)xI(電流：A)

式中只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，同時(shí)應(yīng)該根據(jù)所設(shè)計(jì)電路的具體情況可以進(jìn)行適當(dāng)修改，但是通過(guò)該經(jīng)驗(yàn)公式得到的數(shù)據(jù)完全可以保證該導(dǎo)線通過(guò)的電流。

PCB載流能力的計(jì)算一直缺乏權(quán)威的技術(shù)方法、公式，經(jīng)驗(yàn)豐富CAD工程師依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)?zāi)茏鞒鲚^準(zhǔn)確的判斷。但是對(duì)于CAD新手，可謂遇上一道難題。

PCB的載流能力取決與以下因素：

(1)線寬;

(2)線厚(銅箔厚度);

(3)容許溫升。