【华秋干货铺】电源PCB设计汇总

华秋电子 2023-08-10 456

描述

华秋电子

在《PCB设计丨电源设计的重要性》一文中，已经介绍了电源设计的总体要求，以及不同电路的相关布局布线等知识点，那么本篇内容，小编将以RK3588为例，为大家详细介绍其他支线电源的PCB设计。

电源PCB设计

VDD_CPU_BIG0/1

如下图（上）所示的滤波电容，原理图上靠近RK3588的VDD_CPU_BIG电源管脚绿线以内的去耦电容，务必放在对应的电源管脚背面，电容GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置，如下图（下）所示。

其余的去耦电容尽量摆放在芯片附近，而且需要摆放在电源分割来源的路径上。

RK3588芯片VDD_CPU_BIG0/1的电源管脚，保证每个管脚边上都有一个对应的过孔，并且顶层走“井”字形，交叉连接。

如下图是电源管脚扇出走线情况，建议走线线宽10mil。

VDD_CPU_BIG0/1覆铜宽度需满足芯片的电流需求，连接到芯片电源管脚覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重，必须计算有效线宽，确认连接到CPU每个电源PIN脚路径都足够。

VDD_CPU_BIG的电源在外围换层时，要尽可能的多打电源过孔（12个及以上0.5*0.3mm的过孔），降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致，否则会大大降低电容作用。

VDD_CPU_BIG电流比较大需要双层覆铜，VDD_CPU_BIG 电源在CPU区域线宽合计不得小于 300mil，外围区域宽度不小于600mil。

尽量采用覆铜方式降低走线带来压降（其它信号换层过孔请不要随意放置，必须规则放置，尽量腾出空间走电源，也有利于地层的覆铜），如下图所示。

电源平面会被过孔反焊盘破坏，PCB设计时注意调整其他信号过孔的位置，使得电源的有效宽度满足要求。

下图L1为电源铜皮宽度58mil，由于过孔的反焊盘会破坏铜皮，导致实际有效过流宽度仅为L2+L3+L4=14.5mil。

BIG0/1电源过孔40mil范围（过孔中心到过孔中心间距）内的GND过孔数量，建议≧12个，如下图所示。

BIG电源PDN目标阻抗建议值，如下表和下图所示。

电源PCB设计

VDD_LOGIC

VDD_LOGIC的覆铜宽度需满足芯片的电流需求，连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重，必须计算有效线宽，确认连接到CPU每个电源PIN脚路径都足够。

如下图（上）所示，原理图上靠近RK3588的VDD_LOGIC电源管脚绿线以内的去耦电容，务必放在对应的电源管脚背面，电容的GND管脚尽量靠近芯片中心的GND管脚放置，如下图（下）所示。

其余的去耦电容尽量摆放在RK3588芯片附近，并摆放在电源分割来源的路径上。

RK3588芯片VDD_LOGIC的电源管脚，每个管脚需要对应一个过孔，并且顶层走“井”字形，交叉连接，如下图所示，建议走线线宽10mil。

BIG0/1电源过孔40mil范围（过孔中心到过孔中心间VDD_LOGIC电源在CPU区域线宽不得小于120mil，外围区域宽度不小于200mil。

尽量采用覆铜方式，降低走线带来压降（其它信号换层过孔请不要随意放置，必须规则放置，尽量腾出空间走电源，也有利于地层的覆铜），GND过孔数量建议≧12个。

VDD_LOGIC的电源在外围换层时，要尽可能的多打电源过孔（8个以上10-20mil的过孔），降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致，否则会大大降低电容作用，如下图所示。

电源过孔40mil范围（过孔中心到过孔中心间距）内的GND过孔数量，建议≧11个，如下图所示。

电源PCB设计

VDD_GPU

VDD_GPU的覆铜宽度需满足芯片的电流需求，连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重，必须计算有效线宽，确认连接到CPU每个电源PIN脚的路径都足够。

VDD_GPU 的电源在外围换层时，要尽可能的多打电源过孔（10个以上0.5*0.3mm的过孔），降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致，否则会大大降低电容作用。

如下图（上）所示，原理图上靠近RK3588的VDD_GPU电源管脚绿线以内的去耦电容务必放在对应的电源管脚背面，电容的GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置，如下图（下）所示。

其余的去耦电容尽量摆放在RK3588芯片附近，并需要摆放在电源分割来源的路径上。

RK3588芯片VDD_GPU的电源管脚，每个管脚需要对应一个过孔，并且顶层走“井”字形，交叉连接，如下图所示，建议走线线宽10mil。

VDD_GPU电源在GPU区域线宽不得小于300mil，外围区域宽度不小于500mil，采用两层覆铜方式，降低走线带来压降。

电源过孔40mil范围（过孔中心到过孔中心间距）内的GND过孔数量，建议≧14个，如下图所示。

电源PCB设计

VDD_NPU

VDD_NPU的覆铜宽度需满足芯片的电流需求，连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重，必须计算有效线宽，确认连接到CPU每个电源PIN脚的路径都足够。

VDD_NPU的电源在外围换层时，要尽可能的多打电源过孔（7个以上0.5*0.3mm的过孔），降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致，否则会大大降低电容作用。

如下图（上）所示，原理图上靠RK3588的VDD_NPU电源管脚绿线以内的去耦电容务必放在对应的电源管脚背面，电容的GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置，如下图（下）所示。

其余的去耦电容尽量摆放在RK3588芯片附近，并需要摆放在电源分割来源的路径上。

RK3588芯片VDD_NPU的电源管脚，每个管脚就近有一个对应过孔，并且顶层走“井”字形，交叉连接，如下图所示，建议走线线宽10mil。

VDD_NPU电源在NPU区域线宽不得小于300mil，外围区域宽度不小于500mil。

尽量采用覆铜方式，降低走线带来的压降（其它信号换层过孔请不要随意放置，必须规则放置，尽量腾出空间走电源，也有利于地层的覆铜）。

电源过孔40mil范围（过孔中心到过孔中心间距）内的GND过孔数量，建议≧9个。

电源PCB设计

VDD_CPU_LIT

VDD_CPU_LIT覆铜宽度需满足芯片电流需求，连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重，必须计算有效线宽，确认连接到CPU每个电源PIN脚的路径都足够。

VDD_CPU_LIT的电源在外围换层时，要尽可能的多打电源过孔（9个以上0.5*0.3mm的过孔），降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致，否则会大大降低电容作用。

如下图（上）所示，原理图上靠近RK3588的VDD_CPU_LIT电源管脚绿线以内的去耦电容务必放在对应的电源管脚背面，电容的GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置，如下图（下）所示。

其余的去耦电容尽量摆放在RK3588芯片附近，并需要摆放在电源分割来源的路径上。

RK3588芯片VDD_CPU_LIT的电源管脚，每个管脚就近有一个对应过孔，并且顶层走“井”字形，交叉连接，如下图建议走线线宽10mil。

VDD_CPU_LIT电源在CPU区域线宽不得小于120mil，外围区域宽度不小于300mil。

采用双层电源覆铜方式，降低走线带来压降（其它信号换层过孔请不要随意放置，必须规则放置，尽量腾出空间走电源，也有利于地层的覆铜）。

电源过孔40mil范围（过孔中心到过孔中心间距）内的GND过孔数量，建议≧9个。

电源PCB设计

VDD_VDENC

VDD_VDENC覆铜宽度需满足芯片的电流需求，连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重，必须计算有效线宽，确认连接到CPU每个电源PIN脚的路径都足够。

VDD_VDENC电源在外围换层时，要尽可能的多打电源过孔（9个以上0.5*0.3mm的过孔），降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致，否则会大大降低电容作用。

如下图（上）所示，原理图上靠近RK3588的VDD_VDENC电源管脚绿线以内的去耦电容务必放在对应的电源管脚背面，电容的GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置，如下图（下）所示。

其余的去耦电容尽量摆放在RK3588芯片附近，并需要摆放在电源分割来源的路径上。

RK3588芯片VDD_VDENC的电源管脚，每个管脚就近有一个对应过孔，并且顶层走“井”字形，交叉连接，如下图建议走线线宽10mil。

VDD_VDENC电源在CPU区域线宽不得小于100mil，外围区域宽度不小于300mil，采用双层电源覆铜方式，降低走线带来压降。

电源过孔30mil范围（过孔中心到过孔中心间距）内的GND过孔数量，建议≧8个。

电源PCB设计

VCC_DDR

VCC_DDR覆铜宽度需满足芯片的电流需求，连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重，必须计算有效线宽，确认连接到CPU每个电源PIN脚的路径都足够。

VCC_DDR的电源在外围换层时，要尽可能的多打电源过孔（9个以上0.5*0.3mm的过孔），降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致，否则会大大降低电容作用。

如下图（上）所示，原理图上靠近RK3588的VCC_DDR电源管脚的去耦电容务必放在对应的电源管脚背面，电容的GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置，其余的去耦电容尽量靠近RK3588，如下图（下）所示。

RK3588芯片VCC_DDR的电源管脚，每个管脚需要对应一个过孔，并且顶层走“井”字形，交叉连接，如下图建议走线线宽10mil。

当LPDDR4x 时，链接方式如下图所示。

VCC_DDR电源在CPU区域线宽不得小于120mil，外围区域宽度不小于200mil。

尽量采用覆铜方式，降低走线带来压降（其它信号换层过孔请不要随意放置，必须规则放置，尽量腾出空间走电源，也有利于地层的覆铜）。

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