移动电源产品PCB画板注意事项
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移动电源产品PCB画板注意事项
一、单点接地:充电回路、放电回路、MCU回路一定要分开单点
接地,最后都回到电池的地线。
联接各单点地的线一定要宽,尽量减少地线环形回路,最好做一个够宽、干净的参考地线,该地线不穿过任何元件,所有地线都以最短距离与它相联。
如下图:
干净的地一般是电池的地线,地线应有足够的面积,在条件允许的情况下,最好将空面积都用地线填充,但一定要注意,尽量不要把地线设计成一个环状,一定是开环的;均匀做好过孔,过孔大小不能太大,但一定要有足够的数量,保证面积足够。
二、热源分配:热源一定要合理分配,不能集中在一起,尽量远离
LCD、MCU、电解电容和外壳。
主要热源有:充电管理IC,输入防反二极管,升/降压IC,升/降压用电感和MOS管,输出MOS 管和二极管。
充电管理IC、、LCD屏、单片机、升/降压IC本身对热很敏感,一定要离发热元件一定的距离,严禁IC与发热元件
背靠背。
贴片发热元件一定要足够的散热面积,最好采用大面积地线作为散热面,否则就选用带散热的插件元件。
三、MCU外围元件:MCU的OSC和REST引脚所接元件尽量紧
靠相应引脚,检测元件尽量靠近MCU,走线尽可能短,无法靠近MCU的检测元件,其走线可考虑采用跳线直接与MCU引脚相联,在单片机VCC引脚,一定要接滤波电容(104到105),一定要紧靠在VCC引脚边。
四、升/降压电路布线要求:升/降压用MOS管、二极管、电感三
个元件一定紧靠近升/降压IC,MOS管的驱动一定要短,不能转弯;MOS管的驱动信号线尽量短,禁走干扰区。
升/降压反馈电阻也要紧靠近升/降压IC,但不能放在IC、电感和升压MOS管下,走线尽量短、粗,输入、输出滤波电容尽量靠近升/降压IC,严禁通过过孔与IC相联,应直接铜泊相联。
输入、输出滤波电容最好采用多个小容值电容并联,容值采用分布式的,小、中、大都有,电容最好采用无极性电容,以保证良好的滤波效果。
有很多升压IC有上电瞬间会使输出升高现象,设计时一定要注意元件选择,尽量防止该现象。
五、信号线安排:升/降压信号为高频信号,严禁高频信号线与检
测、反馈线并行或窜越检测、反馈元件。
检测线尽量短、粗,检测元件与MCU相联的线,严禁经过高频元件下走线,主要的高频元件有:升/降压电路元件,尤其是升/降压用电感、MOS管、二极管。
远距离信号线最好用地线包着走。
六、元件引脚:元件引脚一定要注意排列,MOS管的D、S,运放
的同相、反相端不能接错。
MOS管主要是注意内部二极管的方向,PCB板边元件一定要注意不能与外壳有接触,防止超声损坏。
插件元件引脚的焊点尽量远离贴片元件的焊盘,防止后焊时影响贴片元件的焊接质量,引起假焊。
七、运放检测:运放输入端可能是电源中最为敏感的节点,因为其
通常具有最多的连接组件。
如果将其与该级的极高增益和高阻抗相结合,后患无穷。
在布局过程中,必须最小化节点长度,并尽可能近地将反馈和输入组件靠近误差放大器放置。
如果反馈网络中存在高频积分电容,那么您必须将其靠近放大器放置,其他反馈组件紧跟其后。
并且,串联电阻-电容也可能形成补偿网络。
最理想的结果是,将电阻靠近误差放大器输入端放置,这样,如果高频信号注入该电阻-电容节点时,那么该高频信号就不得不承受较高的电阻阻抗—而电容对高频信号的阻抗则很小。
八、焊盘大小:接插件元件的焊盘尽量大,保证焊接牢靠,大功率
元件的焊盘更应如此,贴片功率元件的贴片面积足够,并有一定的焊锡面积,打上过孔与背面相通,加大散热面积,保证散热良好。
弹簧件的焊盘一定要保证弹簧件紧固。
贴片元件焊盘的间距一定要依据元件封装大小来绘制,焊盘大小要比实物大0.1mm(除间距边的三边),以保证焊接牢固,如果是做红胶工艺,最好采用0805电阻。
引线或弹簧的焊盘一定要足够大,最好保证穿孔焊接,防止焊盘振动脱落。
九、画板时一定要注意外壳的干涉,输入、输出座(DC座、USB
座、LCD屏)、LED灯部件的封装一定要以实物尺寸为准,位置以合外壳为准。
十、保护电路画板应注意:OD和OC输出一定要对应,OD(1脚)
对应电池负极MOS管,OC(3脚)对应电路负极(地)MOS管,否则没有保护功能。
电池负与地之间要接一104电容,防止误保护。
十一、不同单片机要注意的问题:HT46R5X系列要注意低电压复位问题,一但单片机工作在2V到2.5V时,单片机会出现死机现象,此时必须取下单片机供电电源,单片机才能恢复正常工作,解决办法只有增加低电压复位电路。
HT46R06X系列复位脚抗干扰能力差,应尽量少用该引脚,并加上强制复位电路,该系列引脚的抗静电能力差,生产时一定要注意抗静电。
唤醒I/O口都是低电平有效的,设计时一定要注意不唤醒为高电平,唤醒为低电平,如触摸IC大多为无触摸时输出为低电平,有触摸时为高电平,所以用这类IC作为唤醒时,该IC的输出加反相后供MCU使用。
HT系列单片机AD输入接电阻标准值为10K,不要太大也不要太小。
设计前一定仔细阅读MCU规格书,注意I/O口的定义。
十二、画板时一定要考虑生产,尽量保证生产方便,裸露引脚远离金属外壳,防止引脚与金属外壳相碰。
一定要留测试焊盘点,改板时尽量保证测试点位置不变,尽量不改动测试架。
如果由于客户要求要改版时,一定注意高元件的位置移动不能影响组装,
尽量不要移动高元件的位置。
思倍生电子工程部2011-1-15。