电力电子器件路由优化
关键的外卖
常见的电源问题，由于电力电子设备的路由。
优化电源路由的技术和设计约束。
设计工具，为您提供更好的电源布线所需的控制。
一些电力电子器件在印刷电路板上的布局
人们通常认为电力是开着还是关着的。这并不奇怪，因为我们生活在一个充满了很多开关技术的世界，比如普通的台灯。但是，动力不仅仅是开关，这一点在我学习飞行时变得非常真实。在飞行中有许多情况，巧妙地施加或减少动力将改变飞机的轮廓。当需要精确控制俯仰和姿态进行诸如飞机降落之类的操作时，这一点就变得非常重要，在这种情况下，你只需要打开或关闭就可以了。
在PCB设计中，整个电路板也有不同的功率应用。我们早已经过了这样的日子，布局设计师只是在整个电路板上撒上几个旁路电容器，将它们插入电源和地平面，并称之为良好的。在我们的电子产品中使用电源电路，现在要求在布局中具有与其余PCB电路相同的精度，而这一切都围绕着它的路由方式展开。这里有一些电力电子布线的注意事项，将帮助您在下一次PCB设计中精确地应用正确的功率。
电力电子器件次优布线的常见问题
电路板上有很多电子活动，这些活动可以影响或被电源电路的布局所影响。与需要供应的清晰和不间断电力输送网络对于电路板的所有组件，你最不需要的就是驱动这个网络的电源电路出现问题。然而，这是电路板布局的一个领域，往往没有给予应有的重视。如果电源电路没有良好的布置和布线，PCB可能会出现许多不同的电路不稳定。
其中一个可能发生的问题是，如果没有通过创建一个良好的布局来管理电源的开关特性，就会形成功率波动。这些波纹会在附近的电路板电路中产生串扰，噪声会影响在这些电路中发送或接收的信号。另一个问题与一个糟糕的布置电源是，它可能会失去在更高的电流输出调节的能力。如果电路板没有正确布局以避免这种情况，电源也会影响信号返回路径。
为了解决这些问题，让我们来看看一些更好地布线电源电子设备的方法。
有效的电力电子线路布线需要通用的PCB设计工具
电子器件中功率元件的跟踪布线技术
与任何类型的布局一样，最佳的路由首先从良好的部件放置开始。虽然有些设计师会同时放置组件和布置网，但其他人会先放置所有部件，然后再将网布置在一起。两种方法都有其优点，但重要的是创建良好的组件位置，从而驱动良好的跟踪路由。这意味着你的布局应该专注于实现最佳的路由结果，而不一定是创建一个原始的布局。你的所有网络连接与你的组件放置的时间越短，你就会越好。只要记住，位置也必须是可制造的也
以下是成功布线电路板电源的三个关键点:
简短而直接的:
供电网络的最佳路由，特别是那些传导大电流的，是保持走线短而直接。减小电流流过的长度将减小迹线中的电感，并减少可能产生的噪声。此外，将迹线的角设置为45度而不是直角，或者更好的是绕过迹线的角。
宽的痕迹:
迹线的宽度也会降低其电感和电阻。这种组合还将有助于最大限度地减少电路作为天线和产生噪声的可能性。
保持在同一层:
通过规划电源部件的位置，使其具有最直接的连接，您将消除使用其他层进行布线的需要。这不仅将保持路由在其最短的长度，但它将避免使用过孔，这增加了电感到网络。
在某些情况下，您将不得不使用过孔来上下移动板层完成所有的路由。您还必须使用通孔将电源组件连接到地平面。但是，你越能遵循简短而直接的路由电源轨迹规则，你就会越成功。不得不路由这些痕迹在不同的宽度和间距要求下，能够在设计工具中设置网络类并将规则应用于这些类是一个很大的优势。
接下来，我们将看看PCB设计工具中的设计规则和约束可以帮助的一些方式。
使用设计约束设置功率走线的路由宽度
使用设计约束优化电源路由
在印刷电路板布线时，需要遵守许多不同的布线宽度和间距规则，电源电路布线就是一个很好的例子。不同的电压将需要不同的布线宽度和间隙空间，以满足其设计规格。如果没有一套完整的规则和约束，设计师将不得不依靠自己的记忆将这些约束应用于不同的电压。然而，通过使用来自Cadence’s Allegro的约束管理系统(如上图所示)，您可以创建和管理不同的约束，并将它们应用于多个网络或网络类。
在上图中，您可以看到约束管理器如何描述路由不同电网的线宽设置。除了这些宽度，它还可以为间隙、过孔、路由拓扑、组件间距、阻抗设置，以及更多。约束管理器允许您通过提供一个易于管理的入口进入设计数据的约束信息来控制电路板的设计方式。
电力电子器件布局的另一个重要方面是如何创建和管理电源电路的地平面。平面不仅提供了一种方便的方法来连接你的组件引脚到地网，但它也有助于以下:
地平面为信号提供了清晰的返回路径。
它可以屏蔽传入和传出的电磁干扰(EMI)。
接地平面有助于减少电路板电路中产生的噪声。
它可以帮助散热从热组件通过通孔连接到它。
在将电源组件布线到接地平面时，有两个重要的考虑因素。第一种方法是保持电源电路的接地平面与电路板其余部分的数字接地平面分离。这可以用多个网来完成，也可以在CAD工具中手动创建分离。二是正确配置平面的网络连接。同样，在这里有先进的功能，如Allegro的PCB Designer形状填充参数菜单，如下所示，将是您的PCB设计的巨大资产。有了它，您可以配置平面填充模式以及如何构建热缓解垫。
为电源和地平面建立精确连接对于电力电子来说至关重要
在PCB设计工具中管理路由，不要让他们管理你
使用正确的工具，您可以从布局示意图这样您就可以控制自己的工作，而不必围绕有限的CAD功能和功能工作。如您所见，约束管理器和形状填充参数特性Allegro PCB Designer将为布局团队提供前所未有的PCB设计功能。有了这些功能，您可以为关键电源网络设置所需的线宽和间距，并且可以根据您的规格配置接地平面来填充和连接。
Cadence有很多关于如何设计和布局印刷电路板的有用信息，从如何为成功的组件放置设置设计数据库开始。你可以通过点击这条横幅来阅读更多信息:
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