确保满足您的PCB配电要求的提示

您是否曾经举办过一场晚宴，却惊骇地意识到自己没有煮足够的食物？好了，我的客人脸上的困惑和失望的表情至今仍困扰着我。当您没有为每个需要养活的人充分计划时，就会发生这种情况。同样，如果不计划板上的所有负载，则会导致配电网络（PDN）不足。这就是为什么正确设计电路板电源分配网络（PDN）从而使IC不会饿死的原因。这里要说清楚，我说的是电源和配电，而不是电源完整性或质量。我们关心的是将正确的电流和电压传递到正确的位置，而不是滤除耗材中的噪音 或消除 接地回路。设计PDN时，首先要考虑的是组件需要什么电压以及消耗多少电流。在确定了这些要求之后，您需要研究要使用哪种电源以及如何将电源路由到PCB的每个部分。

电源电压

我的一些朋友不含麸质或有其他饮食限制，所以当我把它们吃完后，我必须确保他们可以实际食用食物。同样，电路板上的不同芯片或组件可能需要不同的电压。所需的电压会影响您选择的电源方案，因此请确保您都了解它们。它们还将各自吸收不同量的电流，因此您需要确保您的电源可以提供足够的电流来确保运行。

您可能在PCB上发现的最常见电压是+3.3 V，该电压用于大多数IC。其他组件或电路可能需要不同的电压。例如，我使用了要求+/- 5 V的输入保护芯片，因此我必须购买DC / DC转换器来提供这些电压。确保列出所有需要的电压，以及是否交流或直流在选择电源之前，可以确保您已做出明智的选择。例如，如果您的电路中包含交流电动机，则可能需要将交流电引入板中，并将其直接路由至电动机，然后将其转换为直流电，以为PCB的其余部分供电。您也可以引入直流电，并使用逆变器将其转换为交流电。

有时，您的应用程序还可以告知您的初始电源电压水平和类型。如果传感器在明亮的地方在室外运行，则可能需要使用太阳能电池板为板供电。太阳能电池板输出的直流电压可能会变化，具体取决于串联连接的电池数量。如果您要为分布式设备构建PCB物联网（IoT）传感器，您可能希望使用电池供电，以便使设备小巧便携。但是，在选择电源之前，您需要考虑电路板的最终位置。

电源电流

重要的是要考虑电流和电压。有时，通孔组件与SMT同类产品相比，它们更耗电，并且可以吸收更多电流，因此，即使您的组件形式也可以有所作为。确保查看您的IC的额定功率，并计算它们需要多少电流。这很重要，因为每个电源都可以提供多少电流是有限制的。如果在直流转换器中使用120 VAC，您可能会认为可以提供无穷无尽的电流；但是，该转换器将具有可提供的最大安培数。即使是不同的电池也会有不同的放电率，因此您需要选择正确的类型才能为电路板提供正确的电流量。您还需要了解每个组件的峰值功率要求，并确保可以提供高于标称工作电流的电流。

但是，在许多情况下，您可以使用电容器之类的简单器件来提供适量的峰值电流。某些IC在运行期间会有非常短的功率尖峰。增大电源的大小通常是不明智的，因为一块芯片可以在几毫秒内消耗额外的功率。在这种情况下，您可以简单地使用一个旁路电容器来弥补差异。电容器将在组件正常工作时充电，然后在需要额外电流时放电。只要确保电容器足够大以覆盖过载，就可以降低成本和复杂性。

将电源路由到组件

如果走线无法到达那里，电源是否可以为组件提供足够的电流都没关系。 导体尺寸 影响功率传输和电路板温度。

PCB上的不动产非常宝贵，这就是为什么设计人员经常尝试减小PCB上的走线宽度的原因 各种方式。这样做时要小心，因为如果没有足够的铜来传导所需的电流，则走线可能会失败。就像在配电网中一样，您需要确保导体足够大以承受流过它们的电流。

即使您的走线在安培数规格范围内，也可能会将其带出温度。较小的走线具有较高的电流密度，这会给整个系统增加更多的热量。您可能希望在设计或原型制作阶段检查潜在的热点，以确保您的电路板不会因高温而失效。向走线添加更多的铜会降低电流密度，从而也使板子冷却。

如果您使用的是低功耗IC，则还需要注意电压降。当您沿着高电流密度走长线时，电源电压将下降。如果您使用的是低功耗芯片，则可能足以使该芯片间歇性运行或根本不工作。确保计算PDN两端的压降并调整走线宽度，以确保所有芯片都能获得所需的电压。

举办晚宴时，没有什么比没有食物更重要的社交行为了。充其量，您的朋友会饿着肚子，而最糟糕的是，他们可能再也不会回来了。在电子世界中，风险更高一些。如果您没有为电路板提供正确的电压或电流，则PCB可能会间歇性工作或根本无法工作。在选择电源之前，重要的是要知道板上需要的每个电压，并了解一切将吸收多少峰值和标称电流。选择正确的电源后，您需要确保配电网络的其余部分可以将电力输送到需要的地方。