大功率開關(guān)電源短路嘯叫
相信大家遇到過這種情況，開關(guān)電源在滿載后突然將電源短路測試，有時候會聽到電源有嘯叫的情況；或者是在設(shè)置電流保護時，當電流調(diào)試到某一段位，會有嘯叫，其嘯叫的聲音抑揚頓挫，甚是煩人，究其原因主要為以下：
當輸出負載較大,接近電源功率極限時,開關(guān)變壓器可能會進入一種不穩(wěn)定狀態(tài):前一周期開關(guān)管占空比過大,導通時間過長,通過高頻變壓器傳輸了過多的能量;直流整流的儲能電感本周期內(nèi)能量未充分釋放,經(jīng)PWM判斷,在下一個周期內(nèi)沒有產(chǎn)生令開關(guān)管導通的驅(qū)動信號或占空比過小;開關(guān)管在之后的整個周期內(nèi)為截止狀態(tài),或者導通時間過短;儲能電感經(jīng)過多于一整個周期的能量釋放,輸出電壓下降,開關(guān)管下一個周期內(nèi)的占空比又會大…… 如此周而復(fù)始,使變壓器發(fā)生較低頻率(有規(guī)律的間歇性全截止周期或占空比劇烈變化的頻率)的振動,發(fā)出人耳可以聽到的較低頻率的聲音. 同時,輸出電壓波動也會較正常工作增大.當單位時間內(nèi)間歇性全截止周期數(shù)量達到總周期數(shù)的一個可觀比例時,甚至會令原本工作在超聲頻段的變壓器振動頻率降低,進入人耳可聞 的頻率范圍,發(fā)出尖銳的高頻“哨叫”.此時的開關(guān)變壓器工作在嚴重的超載狀態(tài),時刻都有燒毀的可能——這就是許多電源燒毀前“慘叫”的由來,相信有些用戶曾經(jīng)有過類似的經(jīng)歷. 空載,或者負載很輕時開關(guān)管也有可能出現(xiàn)間歇性的全截止周期,開關(guān)變壓器同樣工作在超載狀態(tài),同樣非常危險.
針對此問題,可通過在輸出端預(yù)置假負載的方法解決,但在一些“節(jié)省”的或大功率電源中仍偶有發(fā)生.當不帶載或者負載太輕時,變壓器在工作時所產(chǎn)生的反電勢不能很好的被吸收.這樣變壓器就會耦合很多雜波信號到你的1.2繞組.這個雜波信號包括了許多不同頻譜的交流分量.其中也有許多低頻波,當?shù)皖l波與你變壓器的固有振蕩頻率一致時,那么電路就會形成低頻自激.變壓器的磁芯不會發(fā)出聲音.我們知道,人的聽覺范圍是20--20KHZ.所以我們在設(shè)計電路時,一般都加上選頻回路.以濾除低頻成份.，最好是在反饋回路上加一個帶通電路,以防止低頻自激.或者是將你的開關(guān)電源做成固定頻率的即可. 磁環(huán)電感的磁導率計算方法
μo是真空中的磁導率4∏*10-7 H/m
μ=μo*μr（磁環(huán)磁導率）
我們在工作中有時候會遇到這樣的情況：已經(jīng)知道了鐵氧體線圈電感的感量，卻不知道里邊鐵芯的磁導率，如果你抄過板你就知道了！下面提供一種科學的計算方法（取自趙修科老師的著作中）
例如：有一只為止磁導率的磁環(huán)線圈，已知內(nèi)徑為d20mm，外徑為D40mm，高h為10mm，匝數(shù)為40，感量為100uH，求磁環(huán)的磁導率
解：磁路的長度為L= 1/2*∏*(d+D)=0.03∏(米)
磁芯截面積：
A=1/2*h*(D-d)=1 cm2=10-4m2
由電感計算公式：L= N2*μo *μr *A/L
μr= 47 H/m（磁環(huán)相對真空的磁導率） 反激開關(guān)電源
開關(guān)電源分為:隔離與非隔離兩種形式，在這里主要談一談隔離式開關(guān)電源的拓撲形式，隔離電源按照結(jié)構(gòu)形式不同，可分為兩大類：正激式和反激式。反激式指在變壓器原邊導通時副邊截止，變壓器儲能。原邊截止時，副邊導通，能量釋放到負載的工作狀態(tài)，一般常規(guī)反激式電源單管 多，雙管的不常見。正激式指在變壓器原邊導通同時副邊感應(yīng)出對應(yīng)電壓輸出到負載，能量通過變壓器直接傳遞。按規(guī)格又可分為常規(guī)正激，包括單管正激，雙管正激。半橋、橋式電路都屬于正激電路。
正激和反激電路各有其特點，在設(shè)計電路的過程中為達到最優(yōu)性價比，可以靈活運用。一般在小功率場合可選用反激式。稍微大一些可采用單管正激電路，中等功率可采用雙管正激電路或半橋電路，低電壓時采用推挽電路，與半橋工作狀態(tài)相同。大功率輸出，一般采用橋式電路，低壓也可采用推挽電路。
反激式電源因其結(jié)構(gòu)簡單，省掉了一個和變壓器體積大小差不多的電感，而在中小功率電源中得到廣泛的應(yīng)用。在有些介紹中講到反激式電源功率只能做到幾十瓦，輸出功率超過100瓦就沒有優(yōu)勢，實現(xiàn)起來有難度。本人認為一般情況下是這樣的，但也不能一概而論，PI公司的TOP芯片就可做到300瓦，有文章介紹反激電源可做到上千瓦，但沒見過實物。輸出功率大小與輸出電壓高低有關(guān)。
反激電源變壓器漏感是一個非常關(guān)鍵的參數(shù)，由于反激電源需要變壓器儲存能量，要 使變壓器鐵芯得到充分利用，一般都要在磁路中開氣隙，其目的是改變鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠承受大的脈沖電流沖擊，而不至于鐵芯進入飽和非線形狀態(tài)，磁路中氣隙處于高磁阻狀態(tài)，在磁路中產(chǎn)生漏磁遠大于完全閉合磁路。
變壓器初次極間的偶合，也是確定漏感的關(guān)鍵因素，要盡量使初次極線圈靠近，可采用三明治繞法，但這樣會使變壓器分布電容增大。選用鐵芯盡量用窗口比較長的磁芯，可減小漏感，如用EE、EF、EER、PQ型磁芯效果要比EI型的好。
關(guān)于反激電源的占空比，原則上反激電源的最大占空比應(yīng)該小于0.5，否則環(huán)路不容易補償，有可能不穩(wěn)定，但有一些例外，如美國PI公司推出的 TOP系列芯片是可以工作在占空比大于0.5的條件下。
占空比由變壓器原副邊匝數(shù)比確定，本人對做反激的看法是，先確定反射電壓（輸出電壓通過變壓器耦合反映到原邊的電壓值），在一定電壓范圍內(nèi)反射電壓提高則工作占空比增大，開關(guān)管損耗降低。反射電壓降低則工作占空比減小，開關(guān)管損耗增大。當然這也是有前提條件，當占空比增大，則意味著輸出二極管導通時間縮 短，為保持輸出穩(wěn)定，更多的時候?qū)⒂奢敵鲭娙莘烹婋娏鱽肀ＷC，輸出電容將承受更大的高頻紋波電流沖刷，而使其發(fā)熱加劇，這在許多條件下是不允許的。
占空比增大，改變變壓器匝數(shù)比，會使變壓器漏感加大，使其整體性能變，當漏感能量大到一定程度，可充分抵消掉開關(guān)管大占空帶來的低損耗，時就沒有再增大占空比的意義了，甚至可能會因為漏感反峰值電壓過高而擊穿開關(guān)管。由于漏感大，可能使輸出紋波，及其他一些電磁指標變差。當占空比小時，開關(guān)管通過電流有效 值高，變壓器初級電流有效值大，降低變換器效率，但可改善輸出電容的工作條件，降低發(fā)熱。如何確定變壓器反射電壓（即占空比）
接著談關(guān)于反激電源的占空比（本人關(guān)注反射電壓，與占空比一致），占空比還與選擇開關(guān)管的耐壓有關(guān)，有一些早期的反激電源使用比較低耐壓開關(guān)管，如 600V或650V作為交流220V 輸入電源的開關(guān)管，也許與當時生產(chǎn)工藝有關(guān)，高耐壓管子，不易制造，或者低耐壓管子有更合理的導通損耗及開關(guān)特性，像這種線路反射電壓不能太高，否則為使開關(guān)管工作在安全范圍內(nèi)，吸收電路損耗的功率也是相當可觀的。
實踐證明600V管子反射電壓不要大于100V，650V管子反射電壓不要大于120V，把漏感尖峰電壓值鉗位在50V時管子還有50V的工作余量。現(xiàn)在 由于MOS管制造工藝水平的提高，一般反激電源都采用700V或750V甚至 800-900V的開關(guān)管。像這種電路，抗過壓的能力強一些開關(guān)變壓器反射電壓也可以做得比較高一些，最大反射電壓在150V比較合適，能夠獲得較好的綜 合性能。
PI公司的TOP芯片推薦為135V采用瞬變電壓抑制二極管鉗位。但他的評估板一般反射電壓都要低于這個數(shù)值在110V左右。這兩種類型各有優(yōu)缺點：
第一類：缺點抗過壓能力弱，占空比小，變壓器初級脈沖電流大。優(yōu)點：變壓器漏感小，電磁輻射低，紋波指標高，開關(guān)管損耗小，轉(zhuǎn)換效率不一定比第二類低。
第二類：缺點開關(guān)管損耗大一些，變壓器漏感大一些，紋波差一些。優(yōu)點：抗過壓能力強一些，占空比大，變壓器損耗低一些，效率高一些。
反激電源反射電壓還有一個確定因素
反激電源的反射電壓還與一個參數(shù)有關(guān)，那就是輸出電壓，輸出電壓越低則變壓器匝數(shù)比越大，變壓器漏感越大，開關(guān)管承受電壓越高，有可能擊穿開關(guān)管、吸收電路消耗功率越大，有可能使吸收回路功率器件永久失效（特別是采用瞬變電壓抑制二極管的電路）。在設(shè)計低壓輸出小功率反激電源的優(yōu)化過程中必須小心處理，其 處理方法有幾個：
1、 采用大一個功率等級的磁芯降低漏感，這樣可提高低壓反激電源的轉(zhuǎn)換效率，降低損耗，減小輸出紋波，提高多路輸出電源的交差調(diào)整率，一般常見于家電用開關(guān)電源，如光碟機、DVB機頂盒等。
2、如果條件不允許加大磁芯，只能降低反射電壓，減小占空比。降低反射電壓可減小漏感但 有可能使電源轉(zhuǎn)換效率降低，這兩者是一個矛盾，必須要有一個替代過程才能找到一個合適的點，在變壓器替代實驗過程中，可以檢測變壓器原邊的反峰電壓，盡量降低反峰電壓脈沖的寬度，和幅度，可增加變換器的工作安全裕度。一般反射電壓在110V時比較合適。
3、增強耦合，降低損耗，采用新的技術(shù)，和繞線工藝，變壓器為滿足安全規(guī)范會在原邊和副 邊間采取絕緣措施，如墊絕緣膠帶、加絕緣端空膠帶。這些將影響變壓器漏感性能，現(xiàn)實生產(chǎn)中可采用初級繞組包繞次級的繞法�；蛘叽渭売萌亟^緣線繞制，取消初次級間的絕緣物，可以增強耦合，甚至可采用寬銅皮繞制。
文中低壓輸出指小于或等于5V的輸出，像這一類小功率電源，本人的經(jīng)驗是，功率輸出大于20W輸出可采用正激式，可獲得最佳性價比，當然這也不是決對的， 與個人的習慣，應(yīng)用的環(huán)境有關(guān)系，下次談一談反激電源用磁性芯，磁路開氣隙的一些認識，希望各位高人指點。
反激電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態(tài)，所以磁路需要開氣隙，類似于脈動直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為什么開氣隙的原理本人理解為：由于功率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線（磁滯回線），在工作特性曲線上Y軸表示磁感應(yīng)強度（B），現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝一般飽和點在400mT以上，一般此值 在設(shè)計中取值應(yīng)該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場強度（H）此值與磁化電流強度成比例關(guān)系。磁路開氣隙相當于把磁體磁滯回線向X 軸向傾斜，在同樣的磁感應(yīng)強度下，可承受更大的磁化電流，則相當于磁心儲存更多的能量，此能量在開關(guān)管截止時通過變壓器次級瀉放到負載電路，反激電源磁芯開氣隙有兩個作用。其一是傳遞更多能量，其二防止磁芯進入飽和狀態(tài)。
反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài)，不僅要通過磁耦合傳遞能量，還擔負電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心，氣隙太大可使漏感變大，磁滯損耗增加，鐵損、銅損增大，影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和，導致電源損壞
所謂反激電源的連續(xù)與斷續(xù)模式是指變壓器的工作狀態(tài)，在滿載狀態(tài)變壓器工作于能量完全傳遞，或不完全傳遞的工作模式。一般要根據(jù)工作環(huán)境進行設(shè)計，常規(guī)反激電源應(yīng)該工作在連續(xù)模式，這樣開關(guān)管、線路的損耗都比較小，而且可以減輕輸入輸出電容的工作應(yīng)力，但是這也有一些例外。
需要在這里特別指出：由于反激電源的特點也比較適合設(shè)計成高壓電源，而高壓電源變壓器一般工作在斷續(xù)模式，本人理解為由于高壓電源輸出需要采用高耐壓的整流二極管。由于制造工藝特點，高反壓二極管，反向恢復(fù)時間長，速度低，在電流連續(xù)狀態(tài)，二極管是在有正向偏壓時恢復(fù)，反向恢復(fù)時的能量損耗非常大，不利于 變換器性能的提高，輕則降低轉(zhuǎn)換效率，整流管嚴重發(fā)熱，重則甚至燒毀整流管。由于在斷續(xù)模式下，二極管是在零偏壓情況下反向偏置，損耗可以降到一個比較低的水平。所以高壓電源工作在斷續(xù)模式，并且工作頻率不能太高。
還有一類反激式電源工作在臨界狀態(tài)，一般這類電源工作在調(diào)頻模式，或調(diào)頻調(diào)寬雙模式，一些低成本的自激電源（RCC）常采用這種形式，為保證輸出穩(wěn)定，變 壓器工作頻率隨著，輸出電流或輸入電壓而改變，接近滿載時變壓器始終保持在連續(xù)與斷續(xù)之間，這種電源只適合于小功率輸出，否則電磁兼容特性的處理會很讓人頭痛
反激開關(guān)電源變壓器應(yīng)工作在連續(xù)模式，那就要求比較大的繞組電感量，當然連續(xù)也是有一定程度的，過分追求絕對連續(xù)是不現(xiàn)實的，有可能需要很大的磁芯，非常多的線圈匝數(shù)，同時伴隨著大的漏感和分布電容，可能得不償失。那么如何確定這個參數(shù)呢，通過多次實踐，及分析同行的設(shè)計，本人認為，在標稱電壓輸入時，輸 出達到50%~60%變壓器從斷續(xù)，過渡到連續(xù)狀態(tài)比較合適。或者在最高輸入電壓狀態(tài)時，滿載輸出時，變壓器能夠過渡到連續(xù)狀態(tài)就可以了。
反激式開關(guān)電源占空比Dmax:
Dmax=e/(e+Vmin)*100%,e是指開關(guān)管截止時，初級線圈上的自感電動勢，有人稱之為反射電壓。
e的取值，由Vmin及Dmax決定，一般Dmax取0.4-0.45（為保證磁通復(fù)位，Dmax要小于0.5，實際應(yīng)用要留裕量。
電源PCB板設(shè)計全過程
作為PCB工程師，在Lay PCB，應(yīng)重點注意那些事項？
1、電源進來之后，先到濾波電容，從濾波電容出來之后，才送給后面的設(shè)備。因為PCB上面的走線，不是理想的導線，存在著電阻以及分布電感，如果從濾波電容前面取電，紋波就會比較大，濾波效果就不好了。
2、線條有講究：有條件做寬的線決不做細，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角。地線應(yīng)盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對接地點問題有相當大的改善。
3、電容是為開關(guān)器件(門電路)或其它需要濾波/退耦的部件而設(shè)置的，布置這些電容就應(yīng)盡量靠近這些元部件，離得太遠就沒有作用了。
Lay PCB（電源板）時，結(jié)合安規(guī)要求，重點注意那些事項？
1、交流電源進線，保險絲之前兩線最小安全距離不小于6MM，兩線與機殼或機內(nèi)接地最小安全距離不小于8MM。
2、保險絲后的走線要求：零、火線最小爬電距離不小于3MM。
3、高壓區(qū)與低壓區(qū)的最小爬電距離不小于8MM，不足8MM或等于8MM的。須開2MM的安全槽。
4、高壓區(qū)須有高壓示警標識的絲印，即有感嘆號在內(nèi)的三角形符號；高壓區(qū)須用絲印框住，框條絲印須不小于3MM
5、高壓整流濾波的正負之間的最小安全距離不小于2MM
簡述設(shè)計、開發(fā)流程。
1、根據(jù)設(shè)計制作原理圖
2、在原理圖編譯通過后，就可以產(chǎn)生相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表了
3、制作物理邊框(Keepout Layer)
4、元件和網(wǎng)絡(luò)的引入
5、元件的布局
元件的布局與走線對產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。一般來說應(yīng)該有以下一些原則：⑴放置順序 先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類，這些器件放置好后用軟件的ＬＯＣＫ功能將其鎖定，使之以后不會被誤移動。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC等。最后放置小器件。⑵注意散熱 元件布局還要特別注意散熱問題。對于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個地方，也不要高電容太近以免使電解液過早老化。
6、布線
7、調(diào)整完善
完成布線后，要做的就是對文字、個別元件、走線做些調(diào)整以及敷銅（這項工作不宜太早，否則會影響速度，又給布線帶來麻煩），同樣是為了便于進行生產(chǎn)、調(diào)試、維修。敷銅通常指以大面積的銅箔去填充布線后留下的空白區(qū)，可以鋪ＧＮＤ的銅箔，也可以鋪ＶＣＣ的銅箔（但這樣一旦短路容易燒毀器件，最好接地，除非不得已用來加大電源的導通面積，以承受較大的電流才接ＶＣＣ）。包地則通常指用兩根地線（ＴＲＡＣ）包住一撮有特殊要求的信號線，防止它被別人干擾或干擾別人�！∪绻梅筱~代替地線一定要注意整個地是否連通，電流大小、流向與有無特殊要求，以確保減少不必要的失誤。
8、檢查核對
網(wǎng)絡(luò)有時候會因為誤操作或疏忽造成所畫的板子的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系與原理圖不同，這時檢察核對是很有必要的。所以畫完以后切不可急于交給制版廠家，應(yīng)該先做核對，后再進行后續(xù)工作。
設(shè)計中，PCB 設(shè)計與機構(gòu)設(shè)計應(yīng)如何統(tǒng)一？
限高要求，元器件布局不應(yīng)導致裝配干涉；PCB外形以及定位孔、安裝孔等的設(shè)計應(yīng)考慮PCB制造PCB外形和尺寸應(yīng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計一致，器件選型應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的加工誤差以及結(jié)構(gòu)件的加工誤差PCB布局選用的組裝流程應(yīng)使生產(chǎn)效率最高；設(shè)計者應(yīng)考慮板形設(shè)計是否最大限度地減少組裝流程的問題，即多層板或雙面板的設(shè)計能否用單面板代替？PCB每一面是否能用
一種組裝流程完成?能否最大限度地不用手工焊？使用的插裝元件能否用貼片元件代替？選用元件的封裝應(yīng)與實物統(tǒng)一，焊盤間距、大小滿足設(shè)計要求；元器件均勻分布﹐特別要把大功率的器件分散開﹐避免電路工作時PCB上局部過熱產(chǎn)生應(yīng)力﹐影響焊點的可靠性；考慮大功率器件的散熱設(shè)計；在設(shè)計許可的條件下，元器件的布局盡可能做到同類元器件按相同的方向排列，相同功能的模塊集中在一起布置；相同封裝的元器件等距離放置，以便元件貼裝、焊接和檢測；絲印清晰可辨，極性、方向指示明確，且不被組裝好后的器件遮擋住。
PCB版材質(zhì)有那些？開關(guān)電源的PCB常用材質(zhì)有那些？
1、94V-0、94V-2 屬于一類阻燃級別材質(zhì)，而這兩種中94V-0又屬于阻燃級別材質(zhì)中最高的一種。
以材質(zhì)來分的話，其可分為有機材質(zhì)和無機材質(zhì)
a. 有機材質(zhì) 酚醛樹脂、玻璃纖維/環(huán)氧樹脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆屬之。
b. 無機材質(zhì) 鋁、Copper-invar-copper、ceramic等
2、鋁基板PCB
簡述材料承認流程
1、對樣品進行單體測試,提出“樣品測試報告”,對某些需專用儀器測試項目可以廠商測試為參考.對于國外知名品牌晶體半導體類、塑膠件及包裝性材料可不作單項測試,但各種類材料樣品需有實際性安裝及使用測試并以此結(jié)果作最終判定中重要依據(jù);
2、使用測試并以此結(jié)果作最終判定重要依據(jù),研發(fā)部根據(jù)樣品之測試結(jié)果與承認書中規(guī)格核對,確定承認書與樣品的一致性,并檢查承認書內(nèi)容的完整性;
3、對單測試不合格或承認書不符合要求的材料,要求采購重新提供樣品及承認書;
4、對某些關(guān)鍵性材料,在研發(fā)部單體測試通過后,由研發(fā)部申請小批量試投,生產(chǎn)部主導試投工作,品管部負責試投材料的驗證;
5、材料樣品承認書及試投(關(guān)鍵性材料)均合格后,加附“材料承認書”封面并做樣品封存(塑膠件及包裝材料可只作樣品封存),由研發(fā)部經(jīng)理批準后發(fā)行至相關(guān)部門.
如何在設(shè)計PCB時增強防靜電ESD功能
在PCB板的設(shè)計當中，可以通過分層、恰當?shù)牟季植季�和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計。在設(shè)計過程中，通過預(yù)測可以將絕大多數(shù)設(shè)計修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整PCB布局布線，能夠很好地防范ESD。
來自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對于精密的半導體芯片會造成各種損傷，例如穿透元器件內(nèi)部薄的絕緣層；損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極；CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死；短路反偏的PN結(jié)；短路正向偏置的PN結(jié)；熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了消除靜電釋放(ESD)對電子設(shè)備的干擾和破壞，需要采取多種技術(shù)手段進行防范。
在PCB板的設(shè)計當中，可以通過分層、恰當?shù)牟季植季�和安裝實現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計。在設(shè)計過程中，通過預(yù)測可以將絕大多數(shù)設(shè)計修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整PCB布局布線，能夠很好地防范ESD。以下是一些常見的防范措施。
盡可能使用多層PCB，相對于雙面PCB而言，地平面和電源平面，以及排列緊密的信號線-地線間距能夠減小共模阻抗和感性耦合，使之達到雙面PCB的 1/10到1/100。盡量地將每一個信號層都緊靠一個電源層或地線層。對于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線以及許多填充地的高密度PCB，可以考慮使用內(nèi)層線。
對于雙面PCB來說，要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠地線，在垂直和水平線或填充區(qū)之間，要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于60mm，如果可能，柵格尺寸應(yīng)小于13mm。
確保每一個電路盡可能緊湊。
盡可能將所有連接器都放在一邊。
如果可能，將電源線從卡的中央引入，并遠離容易直接遭受ESD影響的區(qū)域。
在引向機箱外的連接器(容易直接被ESD擊中)下方的所有PCB層上，要放置寬的機箱地或者多邊形填充地，并每隔大約13mm的距離用過孔將它們連接在一起。
在卡的邊緣上放置安裝孔，安裝孔周圍用無阻焊劑的頂層和底層焊盤連接到機箱地上。
PCB裝配時，不要在頂層或者底層的焊盤上涂覆任何焊料。使用具有內(nèi)嵌墊圈的螺釘來實現(xiàn)PCB與金屬機箱/屏蔽層或接地面上支架的緊密接觸。
在每一層的機箱地和電路地之間，要設(shè)置相同的“隔離區(qū)”；如果可能，保持間隔距離為0.64mm。
在卡的頂層和底層靠近安裝孔的位置，每隔100mm沿機箱地線將機箱地和電路地用1.27mm寬的線連接在一起。與這些連接點的相鄰處，在機箱地和電路地之間放置用于安裝的焊盤或安裝孔。這些地線連接可以用刀片劃開，以保持開路，或用磁珠/高頻電容的跳接。
如果電路板不會放入金屬機箱或者屏蔽裝置中，在電路板的頂層和底層機箱地線上不能涂阻焊劑，這樣它們可以作為ESD電弧的放電極。
要以下列方式在電路周圍設(shè)置一個環(huán)形地：
(1)除邊緣連接器以及機箱地以外，在整個外圍四周放上環(huán)形地通路。
(2)確保所有層的環(huán)形地寬度大于2.5mm。
(3)每隔13mm用過孔將環(huán)形地連接起來。
(4)將環(huán)形地與多層電路的公共地連接到一起。
(5) 對安裝在金屬機箱或者屏蔽裝置里的雙面板來說，應(yīng)該將環(huán)形地與電路公共地連接起來。不屏蔽的雙面電路則應(yīng)該將環(huán)形地連接到機箱地，環(huán)形地上不能涂阻焊劑，以便該環(huán)形地可以充當ESD的放電棒，在環(huán)形地(所有層)上的某個位置處至少放置一個0.5mm寬的間隙，這樣可以避免形成一個大的環(huán)路。信號布線離環(huán)形地的距離不能小于0.5mm。
數(shù)字工程師為何不相信EMC的幾個誤區(qū)
最近參加了IEEE電磁兼容性（EMC）學會的一個本地（西雅圖）會議，這并不是我所居住的地方，但我極力向你推薦，在這里你可以了解更多的EMC的基本知識，還可以獲取大量的免費建議。
聽 完Bill Ritenour關(guān)于汽油泵的靜電屏蔽的演講之后，我們開始關(guān)注另一個問題，即：為具有純數(shù)字背景的人員講授EMC概念的優(yōu)勢何在？討論得出結(jié)果后又經(jīng)過 反復(fù)思考，現(xiàn)在我終于能夠指出眾多數(shù)字工程師難以處理EMC問題的基本原因。與模擬世界的一些觀點相反，這并不是因為他們沒有說話能力，也不是因為他們在 學校里沒有刻苦學習，實際上與工程師個人沒有任何關(guān)系。而現(xiàn)在許多有關(guān)EMC的難題的根本潛在原因是態(tài)度問題，即：數(shù)字工程師不相信EMC。這種令人遺憾的情況是由多種因素造成的，我們的教育機構(gòu)、儀器（集成電路、仿真工具等）的制造商以及工程管理方面的低劣性能都有無法推卸的責任。
我們的機構(gòu)、廠商和管理者無意地宣傳了五種誤解，致使許多數(shù)字工程師新手無法正確理解EMC，甚至不相信它的存在，對于剛從學校出來的數(shù)字工程師新手來說，最多只是一個神話。
你對五種誤解了解得越多，就越能理解許多數(shù)字工程師的觀點，從而幫助你解決不可避免的EMC難題。
Ⅰ數(shù)字工程師不相信電流是循環(huán)流動的
從數(shù)字簡圖上可以看出，邏輯網(wǎng)上的數(shù)字信號是在門之間傳遞的，這些信號是以電子流的形式實現(xiàn)傳遞的，而電子流也總是循環(huán)流動的，但是在簡圖中并沒有示意返回信號流的路徑。
許 多數(shù)字工程師都相信返回的路徑是不相干的。如果邏輯驅(qū)動器充當電壓源，而輸入充當電壓接收器，他們則推論出擔心電流的原因。示波器和邏輯分析器廠商主要推銷電壓狀態(tài)的探針，增加了對EMC的誤解。若電流感應(yīng)良好的探針具有接近活性的極微小的探尖，則可以在單個的BGA球上看見電流的流動，這變成了“現(xiàn)實 ”，而不僅僅是單純的理論概念。
比如說，你準備與某個數(shù)字工程師共同研究普通狀態(tài)的電纜輻射問題，首先你需要確信這個工程師是否真正理解電流是循環(huán)流動的這一事實。
Ⅱ數(shù)字工程師不相信H場
我 將這類誤解歸因于教育系統(tǒng)，他們將重點放在電子域效應(yīng)上，而不是磁性上。這是電子管時代的產(chǎn)物，其主要特征是電路阻抗非常高。例如，電子管的板極電路可能有100,000 歐姆的阻抗，大大高于自由空間的阻抗（377歐姆），因此板極電路周圍的大多數(shù)近場能量將處于電子場狀態(tài)，多數(shù)的交叉耦合與寄生耦合問題都將產(chǎn)生電子場或電容性效應(yīng)。
現(xiàn)在的高速數(shù)字系統(tǒng)電路是低阻抗的，接近50歐姆，大大低于377歐姆的自由空間阻抗，而數(shù)字電路周圍的大多數(shù)近場能量則處于磁場狀態(tài)，并非電子場狀態(tài)，因此高速數(shù)字系統(tǒng)中的交叉干擾、接地逆跳和干擾問題涉及電流、磁場和電感的循環(huán)。
在EMC世界中，數(shù)字電路板周圍的近場能量大多數(shù)是磁性的，這是普通的常識，但數(shù)字工程師卻不了解。
Ⅲ數(shù)字工程師不相信門是差動放大器
典型的產(chǎn)品數(shù)據(jù)單中是采用絕對伏特單位對輸入電壓的靈敏度進行評定的，但是就門僅僅對應(yīng)于輸入引腳電壓和指定的參考引腳電壓之間的區(qū)別而言，沒有作出明確的說明，另外，也不明確哪一個是指定的參考引腳。（對于TTL來說，指陰極電源干線；對ECL來說，指陽極線。）
這種概念的不明確使許多工程師認為門可以感知“絕對零”伏特，就好象具有魔力的電線從芯片中引出，連接到地球的中心，從而找出“真正的”接地參考電壓。因而，他們無法理解系統(tǒng)中的兩點接地電壓不相等時所產(chǎn)生的問題。
當然，沒有一個廠商會承認他們生產(chǎn)的芯片容易受到接地移動的影響，因此他們無法談?wù)摳嘤嘘P(guān)這方面的情況也是意料之中的事。此外，這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)允許芯片之間進行接地移動，這很有可能出現(xiàn)故障，而且可能生成大量的EMI，并面臨ESD和其它的免除性問題，這才是嚴重的問題。
大多數(shù)的數(shù)字工程師都沒有花時間去考慮系統(tǒng)中不同的接地電壓的存在，以及對性能產(chǎn)生的效應(yīng)，或者實現(xiàn)接地移動的機制。
IV 數(shù)字工程師不相信電磁波
盡 管在工作中會遇到大量的有關(guān)電磁場的實例（如微波爆米花和電視），但許多的數(shù)字工程師仍不相信數(shù)字系統(tǒng)中產(chǎn)生過這種效應(yīng)，其根源在于波動不存在于 Spice設(shè)備中。一代電路設(shè)計者相信基于Spice的軟件仿真世界是真實條件下運作的真實電路的表現(xiàn)，但他們不理解這是有限制性的。剛從學校畢業(yè)的數(shù)字設(shè)計者認為，Spice不能做E&M場，因此肯定是不存在的。
仿真自然有它的作用，總的來說，如果你知道要模擬什么，那么它就能產(chǎn)生奇 跡。但是你若致力于比如EMC的研究，則會過分吹噓仿真的優(yōu)勢，而問題在于我們不一定知道影響最大的是什么效應(yīng)，仿真也無能為力。Samuel Clemens曾說過：“我們永遠無法預(yù)測災(zāi)難的降臨�！�
Ⅴ數(shù)字工程師不相信理解EMC有助于我們自身的事業(yè)發(fā)展
這屬于管理方面的問題，發(fā)生的原因不難看出。
假設(shè)Joe是一位出色的產(chǎn)品設(shè)計師和數(shù)字界的精英，他剛剛完成有關(guān)EMC的論述，并使其最新的產(chǎn)品在初審時就通過了FCC和EC規(guī)定，他是一個天才！
接 下來發(fā)生的事如預(yù)言所說，Joe的設(shè)計生涯結(jié)束了，他不會再在公司設(shè)計其它的處理器，取而代之，他開始解決Fred的EMC問題，接著是Bob的問題，然后是其它的種種問題。他高效率地排除了這些問題，重復(fù)使用他的EMC經(jīng)驗，而其他人則因淋濕的處理器板又能重新工作而收獲應(yīng)得的報酬。
在當今的商業(yè)世界，典型的數(shù)字工程師只能從數(shù)字的功能性方面獲得回報，而不是為生產(chǎn)所作的全面準備工作。
希望看到我的文章能對我的電源感興趣
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