电源平面PCB：多板设计中电源平面的最佳做法

确保电气设备正常运行非常重要，但是对于任何电子设备而言，首要任务就是能够（安全地）将其打开。最近对我来说，我的笔记本电脑的充电器电缆断了，失去了向计算机传输电荷的能力。它使我想起电源平面对于PCB设计的绝对重要性。

没有电源，PCB上的组件也可能是惰性金属。为了点亮灯泡，旋转电动机或以其他方式执行某些操作，例如在DIY浓咖啡机上保持最佳温度，您的电路板需要稳定的电源才能正常工作。在这篇文章中，我们将详细介绍什么是电源平面以及您可以遵循的一些最佳实践，以将它们整合到PCB设计中。

什么是电源平面？

电源平面在PCB设计中通常被指定为VCC，电源平面只是连接到电源的铜的平面。类似于将接地层连接到电源的接地连接。其目的是为您的电路板提供稳定的电压。每当组件需要供电时，只需走线到与电源层接触并形成电路的通孔即可。

您会注意到，通常只能在具有4层或更多层的板上看到电源平面。这是因为多层堆叠的最佳实践是使用偶数层。奇数层的堆叠不会节省任何成本，并且由此产生的不对称性可能导致翘曲，扭曲和其他结构缺陷。

流行的2层板通常会依靠接地层而不是电源层，而更多地受益于接地层，它依靠轨道来从电源提供电源。

 

为什么要使用电源平面？

当电源平面可用于PCB设计时，它们具有优于走线和走线的许多优点：

改进了电路之间的去耦。电源平面的表面可以在绝缘层自身与后面的接地平面之间创建一个平行板去耦电容器，以防止噪声通过电源从一个电路传播到另一个电路。

返回路径更短。沿通孔从信号层向下到电源层为电路供电的便利性。更短的返回路径可带来更好的EMC性能。

更大的载流量。电源板可以处理的电流超过走线或走线，从而降低了电路板的工作温度。

电源平面域拆分

如果它们都具有相同的电压要求，那么为信号层上的所有组件汲取一个单一的电源就很有意义。但是，越来越复杂的高密度PCB设计越来越流行将电源平面分成多个域的做法。

如果您的MCU需要一个电压而I / O端口需要另一个电压，则可能需要拆分参考平面以容纳两个电压。这样可以节省空间，但确实会使您面临更大的噪声，串扰和其他EMI / EMC问题的风险。遵循EMI / EMC最佳做法非常重要，例如将模拟，数字和大功率电路分开。

就是说，最有效的布线是准确地考虑所有EMI / EMC注意事项，并且板上的每个电路都有单独的电源轨，完全放弃电源平面，转而采用高效布线。在这种情况下，您通常仍会具有接地层，以缩短返回路径并吸收噪声。

 

对于PCB系统设计，强大的布局工具可增强电源平面设计

无论您是通过飞机稳压器工作还是需要就地进行高度特定和灵敏的电源平面设计，还是通过更接地的大功率设计进行工作，使用最佳的布局工具都将使您的生活更轻松。此外，拥有可以进行跨团队协作并鼓励对设计进行更轻松的分析和仿真的布局软件，将确保正确的电源平面管理。