如何選取和布局裸板電源元器件？
電源是電子產品正常運行的必要條件，其設計在嵌入式行業、通信行業、工控行業等領域都至關重要?？煽糠€定的供電方案有助于提升PCBA板的穩定性、性能和使用壽命。
電源PCB元器件布局
在電源PCB設計過程中，從電磁兼容 (EMC) 角度出發，需要重點考慮以下三個主要因素：
1.輸入/輸出參數: 輸入電壓、電流、頻率等參數會影響元器件的選擇和布局。
2.器件密度: 高密度器件布局需要合理規劃元器件的間距和走線，以避免電磁干擾。
3.功耗: 高功耗元器件的布局需要考慮散熱問題，避免局部過熱。
一個實用的規則是，表面貼裝元件所占面積應不超過基片的20%，每平方英寸的耗散功率不超過2W。
在元器件布局方面，應遵循以下原則：
1.功能分區: 將數字電路、模擬電路和電源電路分別放置，以減少相互干擾。
2.頻率隔離: 將高頻電路與低頻電路分開，避免高頻信號對低頻電路產生干擾。
3.敏感元件保護: 將易產生噪聲的元器件、小電流電路、大電流電路等遠離邏輯電路，以保護敏感元件。
4.干擾源控制: 對時鐘電路和高頻電路等主要干擾和輻射源應單獨安排，遠離敏感電路。
5.輸入輸出位置: 輸入輸出芯片應位于接近混合集成電路封裝的I/O出口處。
高頻元器件布局:
1.縮短連線，以減少分布參數和相互間的電磁干擾。
2.易受干擾元器件之間保持距離。
3.輸入輸出遠離干擾源。
4.震蕩器靠近使用時鐘芯片的位置，遠離信號接口和低電平信號芯片。
5.元器件平行排列，并與基片的一邊平行或垂直，以減小元器件之間的分布參數。
6.電源和接地的引出焊盤應對稱布置，最好均勻分布。
7.裸芯片的貼裝區連接到最負的電位平面。
多層混合集成電路層間安排:
1.電源和地層分配: 電源和地層分配在內層，起到屏蔽層的作用，抑制電路板上固有的共模RF干擾，減小高頻電源的分布阻抗。
2.電源和地層鄰近: 電源平面和地平面盡量相互鄰近，一般地平面在電源平面之上，利用層間電容作為電源的平滑電容，同時接地平面對電源平面分布的輻射電流起到屏蔽作用。
3.布線層安排: 布線層應盡量安排與電源或地平面相鄰，以產生通量對消作用。
工藝和元器件選取
混合集成電路有三種制造工藝可供選擇：
1.單層薄膜工藝: 適合高速高頻和高封裝密度的電路中，但只能做單層布線且成本較高。
2.多層厚膜工藝: 以較低的成本制造多層互連電路，可以減小線路板的電磁輻射并提高抗干擾能力。
3.多層共燒厚膜工藝: 具有更高的組裝密度和更好的高頻特性，是目前無源集成的主流技術。
元器件選取:
1.有源器件: 盡量選用裸芯片，沒有裸芯片時可選用相應的封裝好的芯片。
2.表貼式芯片: 為得到最好的EMC特性，盡量選用表貼式芯片。
3.時鐘頻率: 在滿足產品技術指標的前提下，盡量選用低速時鐘，例如，在HC能用時絕不使用AC，CMOS4000能行就不用HC。
4.電容選擇: 電容應具有低的等效串聯電阻，避免對信號造成大的衰減。
小結:
電源PCB設計是一個復雜的工程，需要綜合考慮多種因素，例如元器件布局、工藝選擇、元器件選取等。遵循上述原則和建議，有助于設計出更加可靠、穩定的電源系統，提升電子產品的整體性能和壽命。