80%的电源故障源于糟糕的PCBA布局——当电源芯片的SW节点振铃噪声超标，再优秀的原理图也难逃失效命运。

功率回路设计的三大铁律

1. 大电流变化率回路最小化
   Buck/Boost电路中的高频环路（图2、图4蓝域）是EMI主要辐射源。实测表明，环路面积每增加50%，开关噪声上升6dB：

   • Buck电路：输入电容→上管→下管→输入电容

   • Boost电路：输入电容→电感→开关管→输入电容
     优化方案：将高频陶瓷电容（X7R材质）贴近芯片VIN和GND引脚，避免使用过孔连接（表2）。

2. 开关节点的“囚笼约束”
   SW节点电压在ns级时间内跳变，产生高达50V/ns的dV/dt。工程师试验实测数据显示，SW铜箔面积缩减30%后，30MHz辐射噪声降低8dB：

   • 多层板设计中，SW正下方铺设接地屏蔽层

   • 敏感信号线距SW节点至少3倍于PCB层间距

   • 串联磁珠吸收高频振铃

3. 热设计与电流路径协同
   以5A输出的DC-DC为例，若采用1oz铜厚：

   • 线宽需≥120mil（约3mm）以防温升超标

   • 功率路径避免直角走线，转角处采用45°或圆弧设计

   • 电感底部开散热窗并填充导热硅脂，可使温度下降15℃

布局策略对比

表：多电源系统布局策略对比

方案类型	输入走线方式	地平面处理	噪声耦合风险
星型拓扑	独立走线	分割地平面	低（<5mV干扰）
菊花链	串联走线	共享地平面	高（>50mV）
混合型	主干+分支	局部分割	中（20mV）

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国产方案的实战优化

中天华威电子在车载影音系统项目中遭遇多电源干扰：

• 问题现象：主控板12V-DCDC导致音频放大器底噪增加

• 根因定位：两路电源输入并联走线，地回流路径重叠

• 解决措施：

  1. 采用星型拓扑独立供电

  2. 音频部分使用铁氧体磁环隔离

  3. ADC采样线添加屏蔽层
     优化后信噪比从68dB提升至92dB。

可制造性设计（DFM）要点

• 元件间距：≥0805封装电容与电感间距保持2mm，防止回流焊偏移短路

• 测试点设置：关键波形测试点（SW/VOUT）直径≥0.8mm，避免探头滑移

• 散热均衡：双面布局时，顶层与底层功率器件错位放置防止局部过热

“在最近一次电源模块设计中，我们将SW节点铜箔面积从28mm²缩减至15mm²，配合底层接地屏蔽层，EMI测试一次性通过Class B标准。”
—— 某某硬件工程师的布局心得