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【我是工程師第三季】一步一步PCB優(yōu)化

只要還是分享一款PCBlayout的細(xì)節(jié)優(yōu)化 也歡迎大神們吐槽 謝謝

下面先上個(gè)原理圖~type-C的手機(jī)車載充電器

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2017-06-16 16:38
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2017-06-16 17:06

從底層貼片看,1工藝上:C9 R18 R14 TVS F1 Q1nMOSF的方向與過(guò)波峰焊的方向不一致,過(guò)波峰焊的時(shí)候極易導(dǎo)致連錫假焊,C6 R16 R17 R4過(guò)爐方向不管是從在還是從右,無(wú)疑是被兩sop8的給干死(陰影效應(yīng));2電氣上:從原理可以得知U14腳位FB U22腳位協(xié)議ICFB,會(huì)不會(huì)太長(zhǎng)??U1的6腳為CS腳靜態(tài)電流,下面走了一條不大不小的FB線?再看看一些其它的信號(hào)線及主功率線 紋路~~

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2017-06-16 17:09
@154600
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謝謝哈   希望多多指點(diǎn) 感謝~!
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2017-06-17 09:52
@電源網(wǎng)李子
從底層貼片看,1工藝上:C9R18R14TVSF1 Q1nMOSF的方向與過(guò)波峰焊的方向不一致,過(guò)波峰焊的時(shí)候極易導(dǎo)致連錫假焊,C6R16R17R4過(guò)爐方向不管是從在還是從右,無(wú)疑是被兩sop8的給干死(陰影效應(yīng));2電氣上:從原理可以得知U14腳位FBU22腳位協(xié)議ICFB,會(huì)不會(huì)太長(zhǎng)[圖片]??U1的6腳為CS腳靜態(tài)電流,下面走了一條不大不小的FB線?再看看一些其它的信號(hào)線及主功率線紋路~~[圖片][圖片][圖片]

V1版本的改進(jìn):1.從工藝上看 C9 R18 F1 Q1nMOSF的方向已改為與過(guò)爐方向一致了,工藝好了些許,然而如果過(guò)爐方向是從尾端先進(jìn)去,那么R18 C9會(huì)因?yàn)镼1的高度而出現(xiàn)陰影效應(yīng),所以板子的前端先進(jìn)入波峰錫爐。TVS瞬態(tài)抑制二極管由貼片改為了插件式的,結(jié)合現(xiàn)有庫(kù)存物料;2.從電氣上看,U1FB與協(xié)議ICU2FB的走線,經(jīng)與原廠資深高工確認(rèn),沒有問(wèn)題,U16腳是靜態(tài)點(diǎn),下面走線也關(guān)系不大;再看看紋路 主功率線 熱分布都做了權(quán)衡了,還在頂層和底層部分功率線做了裸銅處理,加大散熱面積,降低溫升~~

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gaohq
LV.8
6
2017-06-19 12:14
@電源網(wǎng)李子
V1版本的改進(jìn):1.從工藝上看C9R18F1Q1nMOSF的方向已改為與過(guò)爐方向一致了,工藝好了些許,然而如果過(guò)爐方向是從尾端先進(jìn)去,那么R18C9會(huì)因?yàn)镼1的高度而出現(xiàn)陰影效應(yīng),所以板子的前端先進(jìn)入波峰錫爐。TVS瞬態(tài)抑制二極管由貼片改為了插件式的,結(jié)合現(xiàn)有庫(kù)存物料;2.從電氣上看,U1FB與協(xié)議ICU2FB的走線,經(jīng)與原廠資深高工確認(rèn),沒有問(wèn)題[圖片],U16腳是靜態(tài)點(diǎn),下面走線也關(guān)系不大;再看看紋路主功率線熱分布都做了權(quán)衡了,還在頂層和底層部分功率線做了裸銅處理,加大散熱面積,降低溫升~~[圖片][圖片][圖片]
如果能在PCB圖上把你要講的元件腳圈出來(lái)更好,否則是在不知道你在講啥,密密麻麻都是焊盤或則元件腳很難去辨識(shí)。
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德克
LV.4
7
2017-06-20 15:46
@gaohq
如果能在PCB圖上把你要講的元件腳圈出來(lái)更好,否則是在不知道你在講啥,密密麻麻都是焊盤或則元件腳很難去辨識(shí)。
有道理  這板是用DXP畫的嗎
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2017-06-24 17:19
@德克
有道理 這板是用DXP畫的嗎
Protel99se畫的,謝謝!
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2017-06-24 17:21
@gaohq
如果能在PCB圖上把你要講的元件腳圈出來(lái)更好,否則是在不知道你在講啥,密密麻麻都是焊盤或則元件腳很難去辨識(shí)。
接下來(lái)的圈出   謝謝提醒!
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2017-06-26 11:07
@電源網(wǎng)李子
V1版本的改進(jìn):1.從工藝上看C9R18F1Q1nMOSF的方向已改為與過(guò)爐方向一致了,工藝好了些許,然而如果過(guò)爐方向是從尾端先進(jìn)去,那么R18C9會(huì)因?yàn)镼1的高度而出現(xiàn)陰影效應(yīng),所以板子的前端先進(jìn)入波峰錫爐。TVS瞬態(tài)抑制二極管由貼片改為了插件式的,結(jié)合現(xiàn)有庫(kù)存物料;2.從電氣上看,U1FB與協(xié)議ICU2FB的走線,經(jīng)與原廠資深高工確認(rèn),沒有問(wèn)題[圖片],U16腳是靜態(tài)點(diǎn),下面走線也關(guān)系不大;再看看紋路主功率線熱分布都做了權(quán)衡了,還在頂層和底層部分功率線做了裸銅處理,加大散熱面積,降低溫升~~[圖片][圖片][圖片]

V2版本:1.工藝上和V1的一樣沒有太大的改變;2.電氣上,V1和V2的輸出正極環(huán)路走得太長(zhǎng)了(圖一頂層黑色標(biāo)線),然而V2并沒有做出優(yōu)化處理,圖3絲印Q2和U2位置作了位置調(diào)換,V1沒有改動(dòng)的原因是因?yàn)榭紤]到FB信號(hào)線走得太長(zhǎng)引入的干擾太大,環(huán)路不穩(wěn)定所以沒有對(duì)調(diào)位置,F(xiàn)B線如圖一,位置對(duì)調(diào)后圖二,輸出Pmosf走線和輸出U2的信號(hào)線已經(jīng)分開且明顯短、粗了,溫度會(huì)更好。圖四,為了增加散熱面積  在頂層作了漏銅處理,然而頂層裸銅會(huì)出現(xiàn)與磁環(huán)短路隱患,(如果磁環(huán)漆包線絕緣不好,或是工藝導(dǎo)致絕緣性能下降,或是其它原因,輻射面積也會(huì)加大)~

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2017-06-26 14:39
@電源網(wǎng)李子
V2版本:1.工藝上和V1的一樣沒有太大的改變;2.電氣上,V1和V2的輸出正極環(huán)路走得太長(zhǎng)了(圖一頂層黑色標(biāo)線),然而V2并沒有做出優(yōu)化處理,圖3絲印Q2和U2位置作了位置調(diào)換,V1沒有改動(dòng)的原因是因?yàn)榭紤]到FB信號(hào)線走得太長(zhǎng)引入的干擾太大,環(huán)路不穩(wěn)定所以沒有對(duì)調(diào)位置,F(xiàn)B線如圖一,位置對(duì)調(diào)后圖二,輸出Pmosf走線和輸出U2的信號(hào)線已經(jīng)分開且明顯短、粗了,溫度會(huì)更好。圖四,為了增加散熱面積 在頂層作了漏銅處理,然而頂層裸銅會(huì)出現(xiàn)與磁環(huán)短路隱患,(如果磁環(huán)漆包線絕緣不好,或是工藝導(dǎo)致絕緣性能下降,或是其它原因,輻射面積也會(huì)加大)~[圖片][圖片][圖片][圖片]

V3版本:主要是在電氣layout上面作調(diào)整,圖一:在V1和V2的基礎(chǔ)上把輸出環(huán)路縮短了,然而FB采樣還是沒有變動(dòng),雖然原廠資深高級(jí)工程師說(shuō)影響不大,但憑“感覺”到時(shí)候會(huì)出現(xiàn)電壓采樣異常情況;CS電流采樣也做了紋路處理,QC3.0的信號(hào)在V2的基礎(chǔ)上沒有變動(dòng),畢竟已經(jīng)沒有其它優(yōu)化的思路了;散熱處理頂層還是沒有取消,最后決定在鐵硅鋁磁環(huán)上套UL絕緣套管,排除隱患,雖然成本上去了。

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2017-06-26 15:27
@電源網(wǎng)李子
V3版本:主要是在電氣layout上面作調(diào)整,圖一:在V1和V2的基礎(chǔ)上把輸出環(huán)路縮短了,然而FB采樣還是沒有變動(dòng),雖然原廠資深高級(jí)工程師說(shuō)影響不大,但憑“感覺”到時(shí)候會(huì)出現(xiàn)電壓采樣異常情況;CS電流采樣也做了紋路處理,QC3.0的信號(hào)在V2的基礎(chǔ)上沒有變動(dòng),畢竟已經(jīng)沒有其它優(yōu)化的思路了;散熱處理頂層還是沒有取消,最后決定在鐵硅鋁磁環(huán)上套UL絕緣套管,排除隱患,雖然成本上去了。[圖片][圖片][圖片]

V4版本:1.制成工藝基本是沒有改動(dòng),基本是結(jié)合過(guò)爐方向一致性優(yōu)化處理;2.電氣上面,把電氣電流流向重新改了一遍(大改),紋路就這樣了;雖然原廠資深高級(jí)工程師都說(shuō)電壓反饋環(huán)FB的走線沒有問(wèn)題,但最終“感覺”還是有隱患,最后還是作出了調(diào)整;mosfD極的走線面積也縮小了,只走了底層,避免輻射干擾太大,并在底層裸銅加大散熱面積,排除因溫度過(guò)高導(dǎo)致產(chǎn)品OTP或異常;為了節(jié)省成本,頂層漏銅已經(jīng)刪除,畢竟套UL熱縮套管成本也會(huì)增加;然而部分器件因陰影效應(yīng)的存在還是沒有解決~  就這樣板子最終已經(jīng)改完了!

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2017-06-26 20:25
@電源網(wǎng)李子
V4版本:1.制成工藝基本是沒有改動(dòng),基本是結(jié)合過(guò)爐方向一致性優(yōu)化處理;2.電氣上面,把電氣電流流向重新改了一遍(大改),紋路就這樣了;雖然原廠資深高級(jí)工程師都說(shuō)電壓反饋環(huán)FB的走線沒有問(wèn)題,但最終“感覺”還是有隱患,最后還是作出了調(diào)整;mosfD極的走線面積也縮小了,只走了底層,避免輻射干擾太大,并在底層裸銅加大散熱面積,排除因溫度過(guò)高導(dǎo)致產(chǎn)品OTP或異常;為了節(jié)省成本,頂層漏銅已經(jīng)刪除,畢竟套UL熱縮套管成本也會(huì)增加;然而部分器件因陰影效應(yīng)的存在還是沒有解決~ 就這樣板子最終已經(jīng)改完了![圖片][圖片][圖片][圖片]

為了達(dá)到layout的最終結(jié)果,上傳幾張調(diào)試好的照片和輸入DC15V 輸出5V3A滿載時(shí)候的前Nmosf的VDS的波形和VGS的波形,調(diào)試過(guò)程和其它就不一一上傳了或分享了  (QC3.0 and type-c車載充電器) 結(jié)案~謝謝

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wp153453278
LV.2
14
2017-06-29 14:58
在用這個(gè)東西,學(xué)習(xí)一下
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gzsouth
LV.4
15
2022-04-15 10:57
@電源網(wǎng)李子
Protel99se畫的,謝謝!

請(qǐng)問(wèn)樓主有沒有Type C母座封裝發(fā)給我用用啊!99SE的。

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