PCB 设计中,电源线走线是最容易被忽略但又最关键的环节。很多新手设计的 PCB,经常出现电源线发热、电压降过大、甚至烧板的问题,根源就是电源线走线不合理。今天就结合捷配 PCB 智造平台的电源设计标准,分享 3 个电源线走线的核心技巧,让你的 PCB 电源稳定又安全。
第一个核心技巧:根据载流量计算线宽,避免 “小马拉大车”。电源线的线宽直接决定了载流量,线宽过窄会导致电阻过大,电流通过时产生大量热量,严重时会烧毁走线甚至 PCB。捷配 PCB 电流 - 线宽对照表明确给出了不同铜厚、不同线宽的载流量数据:1oz 铜厚(约 35μm)时,线宽 0.5mm 载流量约 0.5A,1mm 载流量约 1A,2mm 载流量约 2A;2oz 铜厚时,相同线宽的载流量可提升 50%。因此,设计电源线时,要先计算电路的最大电流,再根据铜厚选择合适的线宽。比如 5V 电源需要承载 3A 电流,1oz 铜厚的 PCB 就需要选择 3mm 以上的线宽,或者采用铺铜的方式增加载流面积。
第二个核心技巧:采用 “树形布线”,减少电压降。电压降是指电流通过电源线时,由于电阻产生的电压损失,电压降过大会导致负载端电压不足,影响电路正常工作。为了减少电压降,电源线走线要采用 “树形结构”,即从电源输入口出发,先布主干线,再从主干线引出分支线连接各个负载,避免串联布线。主干线要尽量加宽,分支线根据负载电流选择合适线宽。捷配 PCB 设计规范要求,电源线的电压降要控制在 5% 以内,比如 12V 电源,负载端电压不得低于 11.4V。同时,要尽量缩短电源线的长度,减少走线电阻,降低电压降。
第三个核心技巧:电源和地线 “配对” 走线,降低电磁干扰。电源线和地线是一对 “共生体”,地线不仅是信号的回流路径,也是抑制电源干扰的关键。电源线走线时,要尽量靠近地线,形成 “电源 - 地线” 配对,这样可以减少电源回路的面积,降低电磁辐射。比如在布 5V 电源线时,旁边平行布一条 5V 地线,两者间距控制在 2-3mil 以内,这样能有效抑制电源噪声。对于高频电源,还可以采用 “网格地线” 或 “铺铜接地” 的方式,进一步降低干扰。捷配 PCB 智造的电源板定制服务,会通过仿真软件模拟电源走线的干扰情况,优化电源和地线的布局。
除此之外,电源线走线还要注意这些细节:大电流电源尽量走表层,方便散热;多个电源模块要分开布线,避免相互干扰;电源线转弯采用圆弧过渡,避免直角导致的电流集中;在电源输入口和负载端加滤波电容,滤除电源噪声。这些细节都是捷配 PCB 工程师在实战中总结的经验,能有效提升电源稳定性。