一、布線布局和散熱問題

功率電路通常包括控制電路、驅(qū)動電路和功率輸出三部分。其中功率輸出部分通常采用開光工作方式，這種工作方式會發(fā)生大電壓和大電流的突變，其可通過電源和信號線對相連接的電路產(chǎn)生干擾，也就是傳導(dǎo)干擾；以及對周圍環(huán)境產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射。而控制電路則時小功率電路，其抗干擾性較差，對噪聲敏感。噪聲的干擾可能影響其電路的性能甚至導(dǎo)致無法正常運行。傳導(dǎo)干擾可通過電源隔離、濾波等方法來抑制干擾，而輻射造成的干擾則只能通過合理的布局布線以及增加屏蔽以削弱電磁輻射對空間造成的影響。如上所述，控制電路屬于小功率電路，而功率輸出則屬于大功率電路。強(qiáng)弱電隔離不當(dāng)可能會發(fā)生短路甚至燒壞PCB，因此布局布線時應(yīng)當(dāng)注意強(qiáng)弱電之間的導(dǎo)線間距是否符合規(guī)范。發(fā)熱問題則主要是功率器件本身的開關(guān)損耗等因素引起的。因此必要時需要采取散熱手段，如加裝散熱片或散熱器，以保證器件的連續(xù)穩(wěn)定的工作。所以合理的電路設(shè)計也必須輔以合理的布線布局以保證電路的正常運行。疊層結(jié)構(gòu)同樣很重要，以常用的四層板為例，通常四層板的疊層結(jié)構(gòu)為：SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG；GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND。下圖為立創(chuàng)EDA和Allegro疊層管理器頁面：

對于以上兩種疊層設(shè)計，潛在的問題是對于傳統(tǒng)的1.6mm（62mil）板厚。層間距將會變得很大，不僅不利于控制阻抗，層間耦合及屏蔽；特別是電源地層之間間距很大，降低了板電容，不利于濾除噪聲。對于第一種疊層結(jié)構(gòu)，通常應(yīng)用于板上芯片較多的情況。這種疊層結(jié)構(gòu)可得到較好的電氣和信號完整性性能，對于EMI性能來說并不是很好，主要要通過走線及其他細(xì)節(jié)來控制。主要注意：地層放在信號最密集的信號層的相連層，有利于吸收和抑制輻射；增大板面積，體現(xiàn)20H原則。所謂“20H原則”是指電源層相對地層內(nèi)縮20H的距離，當(dāng)然也是為抑制邊緣輻射效應(yīng)。在板的邊緣會向外輻射電磁干擾。將電源層內(nèi)縮，使得電場只在接地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo)。對于第二疊層結(jié)構(gòu)，通常應(yīng)用于板上芯片密度足夠低和芯片周圍有足夠面積(放置所要求的電源覆銅層)的場合。此種PCB的外層均為地層，中間兩層均為信號/電源層。信號層上的電源用寬線走線，這可使電源電流的路徑阻抗低，且信號微帶路徑的阻抗也低，也可通過外層地屏蔽內(nèi)層信號輻射。更多層的疊層也有很多講究，本次則不再詳細(xì)說明了。

二、設(shè)計PCB線寬、過孔與電壓、電流關(guān)系

在了解PCB設(shè)計銅鉑厚度、線寬和電流關(guān)系之前先讓我們了解一下PCB 敷銅厚度的單位盎司、英寸和毫米之間的換算：在很多數(shù)據(jù)表中，PCB 的敷銅厚度常常用盎司做單位，它與英寸和毫米的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下：1 盎司 = 0.0014 英寸 = 0.0356 毫米（mm）=35um2 盎司 = 0.0028 英寸 = 0.0712 毫米（mm）盎司是重量單位，之所以可以轉(zhuǎn)化為長度單位毫米是因為pcb的敷銅厚度是盎司/平方英寸。1oz代表PCB的銅箔厚度約為36um，它來源于把1oz重的8.9g/cm^3密度的純銅平鋪到1平方英尺（=144inches）的面積上所形成的厚度。一平方英尺 = 0.0929平方米 一英寸 = 0.0254米 一英尺 = 12英寸 = 0.3048米

PCB設(shè)計銅鉑厚度、線寬和電流關(guān)系表如下所示：

其中，上表數(shù)據(jù)均為溫度在25℃下的線路電流承載值。

過孔與載流能力如下表所示：

導(dǎo)線阻抗：0.0005×L/W(線長/線寬)電流承載值與線路上元器件數(shù)量/焊盤以及過孔都直接關(guān)系以上數(shù)據(jù)都可作為PCB布線時的參考數(shù)據(jù)使用。