PCB設計checklist：電源

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2024-05-10 01:00:07 619

要點1：大電流的電源電壓遠端反饋差分走線

電壓檢測分反饋檢測，反饋檢測。一般小電流電源采用近端反饋，如下電路為檢測電路。分壓電阻及反饋線靠近電源輸出（輸出電容）處放置，并單端信號反饋即可。

一般大電流電源采用近端反饋，如下電路為檢測電路。（如果有分壓電阻，分壓電阻靠近控制器放置）這對差分線的主要作用是為了抑制共模干擾，所以對于差分對的線長差沒有要求。

要點2：電源電流采樣差分走線

電源電流采樣為微弱信號，需要差分走線，并且遠離干擾源。

錯誤走線示范：

0.9V主要是給單板上的兩個FPGA提供core電源，電流評估達到17.1A，電流比較大，因此懷疑是否因為過流導致的0.9V電壓跌落，因此測試0.9V電流，測試結果顯示的確是電流過流了(實際測試不到12A)，但是沒有達到原理圖中設置的過流點（25A）。

正確的做法：從電感兩端向中間引線，走成差分線，換算電路盡量都靠近控制器放置。

要點3：SW平面（Phase平面）在保證通流的前提下面積盡量小

Phase平面，即：下管的D極與下管的S極連接網絡，在0V與12V不斷跳變，對外輻射極大，電流也大。按照輸出電流計算通流，保證通流，同時在滿足通流的前提下保證面積較小。

錯誤布線圖如下：

干擾其他管腳和網絡，EN最小只有1.14V，導致電源誤關斷。

出線后保證通流能力的同時盡量削減Phase平面面積，并遠離易受干擾信號。如下圖所示。

要點4：電源輸出通流能力需要檢查

重點檢查過孔和線寬：通流與線寬關系有工具可以計算的，過孔的通流能力互連技術有做過實驗，實驗的結果是一個10MIL過孔可通2.7A電流，在設計過程中，考慮到電源的壓降和可靠性等因素，我們通常會按照一個過孔過1-1.5A設計。

同時，需要關注，正負片銅是否有打斷（BGA、過孔密集、以及過孔密集處是否有高速總線）。原本完整的電源平面會被密集過孔打的不滿足通流要求。

要點5：芯片的GND不能與電源濾波電容的GND共地（尤其需要遠離輸入電源的濾波電容）。

發現芯片的GND管腳上有干擾，隨后確認電源濾波電容的干擾通過共地的GND管腳影響到芯片的差分輸入。

在38.88M時鐘線路收發器的差分輸入端測試，發現輸入的差分信號有干擾，后來查看PCB，發現芯片的GND管腳在bottom面與4個12V電源的濾波電容共地，于是測試芯片的GND管腳，發現GND管腳上也存在干擾，當撬起芯片的GND管腳接到附近另一個電容的地上時，干擾明顯減小。初步確定電源濾波電容上的噪聲通過共地平面，直接將噪聲從芯片GND管腳串入，從而導致芯片的輸入差分信號受到干擾。由于芯片的GND受到干擾，直接抬高了GND的電平，導致差分輸入受到干擾，單端輸出暫時還沒有發現異常。PCB走線參見圖