技术
<p>在电子产品设计中，PCB布局布线是最重要的一步，PCB布局布线的好坏将直接影响电路的性能。现在，虽然有很多软件可以实现PCB自动布局布线，但是随着信号频率不断提升，很多时候，工程师需要了解有关PCB布局布线的最基本的原则和技巧，这样才可以让自己的设计完美无缺，《PCB（印制电路板）布局布线100问》涵盖了PCB布局布线的相关基本原理和设计技巧，以问答形式解答了有关PCB布局布线方面的疑难问题，对于PCB设计人员来说是非常难实用读物，欢迎大家在此基础上补充内容并完善。</p>
<p><strong>1[问]高频信号布线时要注意哪些问题？ </strong></p>
<p>答1.信号线的阻抗匹配； </p>
<p>开关电源是功率型产品，发热量比较大，电源工程师在设计开关电源时需要做热设计和温升的测试，规模较大的公司都有自己的专业测试仪器比如热成像仪，但是对于一些微小型的公司肯定是没有这些设备的，只能用点温计。</p>
<p>但在电源调试中用如果没有热成像的话用点温计不是太方便，下面小编最简单的用手指预估元器件的温度，手指探温度时一定要记得先关电哦。</p>
<p>在最终温升定量的测试必须用点温仪来测试!</p>
<p>当被元器件温度在30度左右时，手感微温有舒适感。</p>
<p>当被元器件温度在40度左右时，如摸高烧病人。</p>
<p>MLCC（片状多层陶瓷电容）现在已经成为了电子电路最常用的元件之一。MLCC表面看来，非常简单，可是，很多情况下，设计工程师或生产、工艺人员对MLCC的认识却有不足的地方。有些公司在MLCC的应用上也会有一些误区，以为MLCC是很简单的元件，所以工艺要求不高。其实，MLCC是很脆弱的元件，应用时一定要注意。以下谈谈MLCC应用上的一些问题和注意事项。</p>
<p>EMI是Electro Magnetic Interference的首字母缩写，意为电磁干扰。也就是说，EMI滤波器是一种为了消除电磁干扰的滤波器。但是，光这么说还是有点难以理解，让我先从EMI滤波器的制造背景开始说起吧。</p>
<p> 数字电路是实现一定逻辑功能的电路，称为逻辑电路，又称为开关电路。这种电路中的晶体管一般都工作在开关状态。数字电路可以由分立元件构成（如反相器、自激多谐振荡器等），但现在绝大多数是由集成电路构成（如与门电路、或门电路等）。要看懂数字电路图，首先应掌握一些数字电路的基本知识;其次是了解二进制逻辑单元的各种逻辑符号及输出、输入关系；然后还应掌握一些逻辑代数的知识。具备了这些基本知识，也就为看懂数字电路图奠定了良好基础。</p>
<p> <strong>数字电路识图方法如下：</strong></p>
<p><strong> 一、“是是非非看逻辑”</strong></p>
<p>超级电容(EDLC)和电池不同，随着电荷放电电位下降。因此电容中可以存储的能量由Ｑ（电荷）Ｖ（电压）乘积的1/2表示。然而由于超级电容电极构造复杂，实际测定的静电容量根据充电条件和放电条件的不同而有所差异。</p>
<p>村田的超级电容因为比较适用于较大电流输出的应用中，因此标称容量基于100mA的测定值进行规定。</p>
<p><strong>标称容量计算＜放电法＞</strong></p>
<p>电感的阻抗与频率成正比，电容的阻抗与频率成反比。所以，电感可以阻扼高频通过，电容可以阻扼低频通过.二者适当组合，就可过滤各种频率信号。如在整流电路中，将电容并在负载上或将电感串联在负载上，可滤去交流纹波。电容滤波属电压滤波，是直接储存脉动电压来平滑输出电压，输出电压高，接近交流电压峰值；适用于小电流，电流越小滤波效果越好。 </p>
<p>电感滤波属电流滤波，是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流，输出电压低，低于交流电压有效值；适用于大电流，电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。</p>
<p>根据Gartner公司的数据，预计2017年全球PC、平板电脑和智能手机出货量下降3%。2018年这些设备的出货量将恢复增长（+1.3%），达到23亿台。</p>
<p><strong>规律一、EMC费效比关系规律：EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。</strong></p>
<p>在新产品研发阶段就进行EMC设计，比等到产品EMC测试不合格才进行改进，费用可以大大节省，效率可以大大提高;反之，效率就会大大降低，费用就会大大增加。</p>
<p>经验告诉我们，在功能设计的同时进行EMC设计，到样板、样机完成则通过EMC测试，是最省时间和最有经济效益的。相反，产品研发阶段不考虑EMC，投产以后发现EMC不合格才进行改进，非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费，甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷，无法实施改进措施，导致产品不能上市。</p>
<p>开关电源搅扰耦合有两种方法：传导耦合方法，辐射耦合方法。<br />
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传导耦合是打扰源与灵敏设备之间的首要耦合途径之一。传导耦合必须在打扰源与灵敏设备之间存在有完整的电路连接，电磁打扰沿着这一连接电路从打扰源传输电磁打扰至灵敏设备，发生电磁搅扰。按其耦合方法可分为电路性耦合、电容性耦合和电理性耦合。在开关电源中，这3种耦合方法一同存在，互相联系。<br />
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<strong> 1. 电路性耦合</strong><br />
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<p>对于LED驱动电源的干扰问题并不好解决，主要原因是干扰带来的影响往往是防不胜防、且难以预测的，面对大小不一的种种干扰如何能把这个问题做好，就需要找到干扰问题的根源所在。</p>
<p><strong>一、LED驱动电源产生干扰的原因</strong><br />
LED驱动电源首先将工频交流整流为直流，再逆变为高频，最后经过整流滤波电路输出，得到稳定的直流电压，因此自身含有大量的谐波干扰。同时，由于变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰，都形成了电磁干扰。开关电源中的干扰源主要集中在电压、电流变化大的元器件上，突出表现在开关管、二极管、高频变压器上面。</p>
<p>总的布线规则：<br />
1. 画定布线区域，距PCB板边≤1mm 的区域内，以及安装孔周围1mm 内，禁止布线。<br />
2. 电源线尽可能的宽，不应低于18mil，信号线宽不应低于4mil，cpu出入线不应低于4mil（或6mil），线间距不低于8mil；高密度板可采用4/6mil的线宽/间距，低密度版，尽量采用6/8mil的线宽/间距。信号线间距须遵循3W原则。<br />
3. 正常过孔不低于12mil；高密度板可考虑采用内外径8/12mil以上的过孔，低密度板采用12/24mil以上。<br />
<p><strong>1、什么是LED驱动电源</strong></p>
<p> LED驱动电源把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。LED电源核心元件包括开关控制器、电感器、开关元器件（MOSfet）、反馈电阻、输入滤波器件、输出滤波器件等等。根据不同场合要求、还要有输入过压保护电路、输入欠压保护电路，LED开路保护、过流保护等电路。</p>
<p>PCB设计中是使用贴片磁珠还是使用贴片电感主要取决于应用场景。如：在谐振电路中需要使用贴片电感；在消除不需要的EMI噪声时，使用贴片磁珠则是最佳的选择。</p>
<p>1、磁珠的单位是欧姆，而不是亨特，这一点要特别注意。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆。磁珠的 DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图，一般以100MHz为标准，比如1000R 100MHz，意思就是在100MHz频率的时候磁 珠的阻抗相当于600欧姆。</p>
<p>近几年，网络数量的增加、更严格的设计约束和布线密度，以及向高速度、高密度项目的逐步迁移，加剧了PCB的复杂性。幸运的是，PCB设计工具近年来已得到稳步发展，以应对这种日渐复杂的设计领域所带来的挑战。一项重大改变——3D功能的采用，有望使设计者可以兼顾设计创新和全球市场的竞争力。</p>
<p><strong>3D设计面临的挑战</strong></p>
<p>传统上，电路板设计者都依赖于设计样机，以便在制造前确保设计的形状、适配度和功能性。虽然可行，但这种方法有许多缺点。</p>
<p>首先，在制造出实际样机之前设计者不能确定电路板是否适合。</p>
<p><strong>开关耐压与漏电要求</strong></p>
<p>当开关电源的输入、输出电压交流超过36V, 直流超过42V 时，需要考虑触电问题。安规规定：任何两个可触及件或任何一个可触及件与电源的一极间漏电不要超过 及件与电源的一极间漏电不要超过0.7mAp 或直流 2mA。</p>
<p>输入电压为开关电源220V时，其冷热地之间的爬电距离不能小于6mm，两端口线间的间距必须大于3mm。</p>
<p>开关变压器的初次级之间的耐压要求使用交流3000v，设定漏电流为10mA。进行1分钟的测试，其漏电流必须小于10mA.</p>
<p>通常情况下，振荡电路要求负载电容量约为3pF至2200pF，所以有很好频率特性的陶瓷电容器十分适合作振荡电路中的加载电容器。</p>
<p>CERALOCK®的振荡频率随负载电容的变化而变化，因此，村田推荐选择高精度、具有高Q值的温漂补偿、温度系数为“0”的CERALOCK® (公差为“J”，温度特性为“CH”)。一般情况下，使用总公差为±20%的电容器不会有问题。总公差包括初始公差以及温度从-20°C升至80°C时产生的电容值变动。根据所使用的集成电路的情况，可能会出现异常振荡或停振的现象，但是这种现象很少见。</p>
<p>从村田公司的评价结果来看，在E6系统范围内，如果负载电容比推荐的常数增加或减少了两级，但仍能产生稳定的振荡，就不会出现任何问题。</p>
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<td height="22" width="305" x:str=""><strong>按部位分类</strong></td>
