PCB設(shè)計(jì)丨電源設(shè)計(jì)的重要性

華秋

電源是最容易被忽視的，電源是系統(tǒng)運(yùn)行的重要組成部分，電源就像“人體的心臟”，為系統(tǒng)的硬件輸送血液（電），要是心臟（電源）運(yùn)行不正�；蚬┭�（電）不足，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不運(yùn)行或運(yùn)行不穩(wěn)定，在設(shè)計(jì)之前應(yīng)該對(duì)核心模塊峰值電流表進(jìn)行知悉，供PCB layout時(shí)評(píng)估線寬作用，如下表值得注意的是，不能簡(jiǎn)單的全部加起來(lái)算成SOC的峰值電流，要評(píng)估散熱方案，根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景的工作平均電流進(jìn)行，表格參數(shù)值僅供參考。

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本篇內(nèi)容以RK806電源方案的pcb設(shè)計(jì)為例，為大家主要介紹一下其電源相關(guān)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

RK3588系統(tǒng)采用PMIC芯片RK806來(lái)進(jìn)行整體供電，如下圖所示。整體布局時(shí)在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)和特殊器件的布局同時(shí)，RK806盡量靠近RK3588，如需要考慮散熱設(shè)計(jì)，可以適當(dāng)保持間距不要太靠近也不能離的太遠(yuǎn)，擺放方向時(shí)，盡量?jī)?yōu)先考慮 RK806的BUCK1、BUCK2、BUCK3、BUCK4這些輸出電流比較大的電源，到RK3588的信號(hào)流向是順暢的。

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電源PCB總體要求

1）過(guò)孔數(shù)量以0.5*0.3mm尺寸的過(guò)孔為例，高壓電源單個(gè)過(guò)孔推薦走0.8A，低壓電源（1V以下）按0.5A計(jì)算，當(dāng)然也可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的計(jì)算工具進(jìn)行計(jì)算。

2）不建議電源部分器件焊盤(pán)及過(guò)孔做十字連接處理，應(yīng)該用鋪銅全覆蓋連接才能更好的散熱和載流。

3）大電流電路，比如Buck輸入輸出電容的GND過(guò)孔，應(yīng)該要和電源輸入端過(guò)孔數(shù)量多，如下圖所示，這樣才能起到較好的濾波效果（很多客戶(hù)容易忽略電容GND端的過(guò)孔數(shù)量）。

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4）EPAD接地焊盤(pán)要優(yōu)先保證有足夠的過(guò)孔，建議保證5*5個(gè)0.5*0.3mm或是6*6個(gè)0.4*0.2mm的過(guò)孔以上，降低接地阻抗和加強(qiáng)熱量傳導(dǎo)；盲埋孔的板子再打一些盲孔輔助降低阻抗，如下圖所示。

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BUCK1\3電路PCB要求

1）輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GND的連接環(huán)路盡可能小。

2）應(yīng)當(dāng)保證SW的走線出焊盤(pán)后盡可能短粗，以提高載流能力及電源效率，對(duì)于需要打孔的地方，VCC1/3如果合并供電至少需要5個(gè)0.5*0.3mm的過(guò)孔，如果分開(kāi)各自需要3個(gè)及以上的0.5*0.3mm的過(guò)孔。

3）BUKC1和BUCK3的輸出電容的GND端可以靠在一起共用，但至少要15個(gè)以上的0.5*0.3mm過(guò)孔，如果空間不足可以打小過(guò)孔或盲孔補(bǔ)充。

4）BUCKl輸出如果有換層，至少保證15個(gè)及以上的0.5*0.3mm過(guò)孔，同樣的BUCK3要保證12個(gè)及以上的0.5*0.3mm 過(guò)孔，如下圖所示。

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BUCK2電路PCB要求

1）輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GND的連接環(huán)路盡可能小。

2）應(yīng)當(dāng)保證SW的走線出焊盤(pán)后盡可能短粗，以提高載流能力及電源效率，對(duì)于需要打孔的地方，VCC2供電至少需要3個(gè)0.5*0.3mm過(guò)孔，輸出電容的GND端至少要12個(gè)以上的0.5*0.3mm過(guò)孔，如果空間不足可以打小過(guò)孔或盲孔補(bǔ)充。

3）輸出如果有換層，至少保證12個(gè)及以上的0.5*0.3mm過(guò)孔，如下圖所示。

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BUCK4電路PCB布局布線要求

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1）輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GN的連接環(huán)路盡可能小。

2）應(yīng)當(dāng)保證SW的走線出焊盤(pán)后盡可能短粗，以提高載流能力及電源效率，對(duì)于需要打孔的地方，VCC4供電至少需要3個(gè)0.5*0.3mm的過(guò)孔，輸出電容的GND端至少要12個(gè)以上的0.5*0.3mm過(guò)孔，如果空間不足，可以打小過(guò)孔或盲孔補(bǔ)充，如下圖所示。

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2.5A BUCK電路PCB要求

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1）輸入電容必須離芯片盡可能近，如果輸入電容放在芯片的背面，需保證電容的GND端朝向芯片，這樣讓輸入電容與VCC和GND的連接環(huán)路盡可能小，如下圖所示。

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2）應(yīng)當(dāng)保證SW的走線出焊盤(pán)后盡可能短粗，以提高載流能力及電源效率。

3）對(duì)于需要打過(guò)孔的地方，VCC5/6/7/10供電至少需要3個(gè)0.5*0.3mm的過(guò)孔，VCC8/9至少需要2個(gè)0.5*0.3mm的過(guò)孔，輸出電容的GND端至少要5個(gè)及以上的0.5*0.3mm過(guò)孔，如果空間不足可以打盲孔補(bǔ)充，如下圖所示。

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4）輸出如果要換層，至少保證5個(gè)及以上的0.5*0.3mm過(guò)孔換層。

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LDO電路PCB布局布線要求

1）輸入電容必須離芯片盡可能近，輸入電容與VCC11/12/13/14和GND的連接環(huán)路盡可能小。

2）輸出電容必須離芯片盡可能近，輸出電容與PLDO1/2/3/4/5/6及NLDO1/2/3/4/5和GND的連接環(huán)路盡可能小。

3）VCCA電容必須靠近管腳放置，遠(yuǎn)離其它干擾源，電容的地焊盤(pán)必須良好接地，即VCCA電容地焊盤(pán)和EPAD之間路徑必須保證最短，不得被其他信號(hào)分割。

4）Pin67（RESETB）的100nF電容必須靠近管腳，提高芯片抗干擾能力。

5）LDO部分管腳不建議覆銅，所有管腳通過(guò)走線方式和外面連接，焊盤(pán)內(nèi)走線寬度不得超過(guò)焊盤(pán)寬度，防止制板后，焊盤(pán)變大貼片容易連錫。

6）走線粗線一般按1mm寬度走1A來(lái)設(shè)計(jì)，大電流輸出的LDO根據(jù)后端實(shí)際供電需求，走線在從芯片引出后應(yīng)盡快變粗到需求大小，要特別關(guān)注低壓大電流NLDO的走線長(zhǎng)度及損耗，以滿(mǎn)足目標(biāo)芯片的供電電壓及紋波需求，如下圖所示。

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