电源PCB设计太难?图解开关电源与LDO布局布线要点全攻略!

电子设计联盟 2025-07-12 08:00

电源设计,是PCB设计中最核心、也最容易翻车的模块之一。

你是不是也有这样的经历?

1、电源一上电就过热?
2、明明布线清晰却总有干扰?
3、看不懂datasheet推荐图,不知道元件该怎么放?

其实,电源设计并没有你想的那么复杂,只要掌握关键原则,看懂原理图,设计就成一半!

今天这篇文章,就结合图文,带你完整拆解 开关电源与LDO线性稳压器的PCB设计技巧,从布局到铺铜,从GND处理到过孔安排,全流程讲透!



一、开关电源基础结构


一、开关电源基础结构
如图所示,一个典型的开关电源模块主要包括以下几个部分:

图中的反馈电阻将输出电压与基准电压Ur比较,PWM 控制器调节占空比,从而调节输出。


二、开关电源PCB设计要点详解


1️⃣ 芯片选型后,第一步:下载datasheet!
参考原厂推荐的布局图非常关键,特别是输出/输入电容、电感、MOS等关键器件的位置。

2️⃣ 主电流通路清晰,优先布局核心路径
✅ 图示中:可以看到主路径用粗线表示,注意流向与铜皮分布。
3️⃣ 一字型布局 + 紧凑排列是王道
✅ 布局紧凑 = 寄生参数小 + EMI干扰低 + 散热好

4️⃣ 强电流走线处理:能铺铜就别细线!
✅图中展示的是不同电流等级下的走线宽度对比。

5️⃣ SENSE、GATE、INTVCC引脚如何优化布线
SENSE(采样)线:0.5mm线径,连接到输出电容后端,避开功率器件;
GATE驱动线:尽量短且粗,不要贴着高频信号布;
INTVCC滤波电容:必须紧贴芯片,提供GATE电流供给路径。
✅ 图中展示SENSE线的引出方式,避免从芯片PIN直接拉线!

6️⃣ 芯片与电感底部不能布线,要加散热过孔

7️⃣ 铜皮铺设注意事项
✅  图示中展示铜皮未留热阻导致虚焊、堆锡、立片等常见工艺问题。
三、线性稳压电源LDO设计


什么是LDO?
LDO是“Low Dropout Regulator”的缩写,低压差线性稳压器。
LDO设计要点
以“5V转3.3V”为例:
1)输入/输出电容优先靠近芯片引脚
  → 先放大电容(如10uF),再补小电容(如0.1uF)
2)主电流路径要直要粗
  → 尽量走最短路径,避免额外电压降
GND主回路布线
图中标明了建议的铜皮宽度与过孔排布方式

📌 总结:学会这些,电源设计就不怕了!
设计内容
开关电源
LDO
控制方式
占空比控制
线性控制
输入/输出布局
一字型布局,靠近芯片
按“先大后小”原则
强电流布线
铺铜 or ≥20mil
加宽主通路
GND处理
单点接地 + 多过孔
大面积铜皮 + 多过孔
散热建议
加散热地过孔 + 开窗
LDO一般无需额外散热

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