Protel 99 SE实用教程 课程设计一 电源模块电路设计

图F1-7 电路板手工设计的结果
F1.6.3 电路板覆铜
电路板设计完成后，为了增加电路板抗干扰的性能，建议对地线网络进行覆铜。覆 铜的结果如图F1-3所示。
F1.6.4 DRC设计校验
电路板设计完成后，为了保证电路板设计正确无误，应当进行DRC设计校验。
课程设计一· 电源模块电路设计
本任务是完成一个线性电源模块电路板的设计，其原理结构图如图F1-1所示。
图F1-1 电源模块电路的原理结构图 在图F1-1所示的电源模块电路原理结构图中，220V（或380V）的交流电经变压器降压后，经由二极管组成的全 桥整流电路后变为直流电压，然后经滤波电容输入到三端集成稳压器，最后在三端集成稳压器的输出端就可以得到 稳定的直流电压输出。三端集成稳压器输入端和输出端的电容是用来改善稳压器的输入信号和提高输出电压性能的。 通常，在设计电源模块电路板时，由于交流变压器的体积和重量较大是不放置到电路板上的。因此，在进行原理图 设计时，电源模块电路只包括集成整流块、滤波电容、三端集成稳压器及其散热器、输出滤波电容。同时，考虑到 便于观察是否有电源输出，电路板设计主要包括电路板设计准备工作、手工布局和布线、电路板地线覆铜，以 及DRC设计检验等关键步骤。
F1.6.1 电路板设计准备工作
准备好的电源模块电路如图F1-6所示。
图F1-6 准备好的电源模块电路
F1.6.2 电路板手工设计
本例中的元器件比较少，并且输入输出接插件都需要放置在电路板的边缘， 布线要求尽量宽，因此建议采用手工设计。 考虑到交流信号从接插件输入，经过整流、滤波后， 再经三端稳压源稳压后通过接插件输出， 元器件输入输出对称。而且+5V和5V的元器件也基本对称。 因此，本例中元器件布局可以这样：交流信号从电路板的左边通过接插件输入， 经过整流、滤波、稳压后再从电路板右端的接插件输出； +5V和5V两路电源上下对称布局。电路板手工设计的结果如图F1-7所示。
F1.3 绘制原理图符号
本例中需要绘制三端稳压源的原理图符号，如图F1-4所示，请注意三端稳压源LM7805和LM7905都采用相同的原 理图符号。
图F1-4
设计好的三端稳压源的原理图符号
F1.4 原理图设计
在原理图设计时，请注意以下几点。 （1）由于本例中元器件相对较少，因此可以把主要的元器件一次放完。 （2）在放置元器件时，最好是为每个元器件编好序号，添加好元器件封装。按照 常规的元器件序号编定方法，通常取元器件的首字母作为序号的头，后面用数字来 表示该类元器件的个数，电阻通常为“R?”，电容通常为“C?”，而集成电路通常 为“U?”，其中“？”表示同类元器件个数的数字编号。 （3）原理图布线。布线时一定要注意布线的原则，较近的连线建议用导线，电源 和接地连接建议用电源和接地符号，较远的连线建议使用网络标号。
F1.1 设计目标
在本例中，首先需要完成电源模块电路的原理图设计，设计好的原理图如图F1-2所示。
图F1-2 设计好的电源模块电路原理图
其次，根据设计好的原理图完成电源模块电路板的设计，设计好的电路板如图F1-3所示。
图F1-3 设计好的电源模块电路板
F1.2 解题思路
对于一个电路板设计，主要分为原理图设计和电路板设计两个阶段。 在原理图设计阶段，原理图草图设计完成后，首先需要搞清楚电路板的电气性能、 机械性能，接下来是进行芯片选型。一旦芯片确定下来后，就可以开始原理图的绘 制了。如果系统提供的原理图库中没有合适的原理图符号，还需要先绘制原理图符 号。
F1.5 制作元器件封装
本例中需要制作三端稳压源LM7805和LM7905的元器件封装。虽然三端稳压源LM7805和LM7905使用相同的原理图 符号，但是其元器件封装却不同，如图F1-5所示。
（a）三端稳压源LM7805的元器件封装 （b）三端稳压源LM7905的元器件封装 图F1-5 三端稳压源的元器件封装 三端稳压源LM7805和LM7905元器件封装的外形尺寸、焊盘大小、焊盘间距都相同，只是焊盘的序号不相同。