PCB设计checklist：电源

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2024-05-10 01:00:07 611

要点1：大电流的电源电压远端反馈差分走线

电压检测分反馈检测，反馈检测。一般小电流电源采用近端反馈，如下电路为检测电路。分压电阻及反馈线靠近电源输出（输出电容）处放置，并单端信号反馈即可。

一般大电流电源采用近端反馈，如下电路为检测电路。（如果有分压电阻，分压电阻靠近控制器放置）这对差分线的主要作用是为了抑制共模干扰，所以对于差分对的线长差没有要求。

要点2：电源电流采样差分走线

电源电流采样为微弱信号，需要差分走线，并且远离干扰源。

错误走线示范：

0.9V主要是给单板上的两个FPGA提供core电源，电流评估达到17.1A，电流比较大，因此怀疑是否因为过流导致的0.9V电压跌落，因此测试0.9V电流，测试结果显示的确是电流过流了(实际测试不到12A)，但是没有达到原理图中设置的过流点（25A）。

正确的做法：从电感两端向中间引线，走成差分线，换算电路尽量都靠近控制器放置。

要点3：SW平面（Phase平面）在保证通流的前提下面积尽量小

Phase平面，即：下管的D极与下管的S极连接网络，在0V与12V不断跳变，对外辐射极大，电流也大。按照输出电流计算通流，保证通流，同时在满足通流的前提下保证面积较小。

错误布线图如下：

干扰其他管脚和网络，EN最小只有1.14V，导致电源误关断。

出线后保证通流能力的同时尽量削减Phase平面面积，并远离易受干扰信号。如下图所示。

要点4：电源输出通流能力需要检查

重点检查过孔和线宽：通流与线宽关系有工具可以计算的，过孔的通流能力互连技术有做过实验，实验的结果是一个10MIL过孔可通2.7A电流，在设计过程中，考虑到电源的压降和可靠性等因素，我们通常会按照一个过孔过1-1.5A设计。

同时，需要关注，正负片铜是否有打断（BGA、过孔密集、以及过孔密集处是否有高速总线）。原本完整的电源平面会被密集过孔打的不满足通流要求。

要点5：芯片的GND不能与电源滤波电容的GND共地（尤其需要远离输入电源的滤波电容）。

发现芯片的GND管脚上有干扰，随后确认电源滤波电容的干扰通过共地的GND管脚影响到芯片的差分输入。

在38.88M时钟线路收发器的差分输入端测试，发现输入的差分信号有干扰，后来查看PCB，发现芯片的GND管脚在bottom面与4个12V电源的滤波电容共地，于是测试芯片的GND管脚，发现GND管脚上也存在干扰，当撬起芯片的GND管脚接到附近另一个电容的地上时，干扰明显减小。初步确定电源滤波电容上的噪声通过共地平面，直接将噪声从芯片GND管脚串入，从而导致芯片的输入差分信号受到干扰。由于芯片的GND受到干扰，直接抬高了GND的电平，导致差分输入受到干扰，单端输出暂时还没有发现异常。PCB走线参见图