专利名称：电源地线结构及电源地线的布图方法
技术领域：
本发明涉及印刷电路板布线技术领域，更具体地说，涉及一种电源地线结构及电源地线的布图方法。
背景技术：
在将交流电整流并滤波后形成直流电的电源中，纹波的产生是电压波动造成的。如果电源纹波太过明显，就会对电路产生交流噪声等负面影响。在很多电子产品中，电源纹波的处理直接影响产品的质量，如对于音质要求较高的蓝光DVD、家庭影院等中，需要有效地抑制电源纹波以改善音质。附图1所示为电子电路中常用的双电源电容滤波桥式整流电源的电路图。其中，第一滤波电容CI和第二滤波电容C2相连接，用来滤除电源纹波，且第一滤波电容CI的负极与地端相连，第二滤波电容C2的正极与地端相连。然而，电源纹波的滤除效率不仅与滤波电路中第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2的电容值的取值有关，还与印刷电路板(Printed Circuit Board:PCB)上电容的地脚的地线布线设计有关。附图2所示为现有技术中的第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2的地线布线结构。该地线结构中，第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2的地脚直接通过走线相连，并从第一滤波电容Cl的地脚引出地线的输入端，从第二滤波电容C2的地脚引出地线的输出端。然而，该地线结构会使得电源电路中的纹波叠加在一起，导致无法有效滤除纹波，这将影响到产品质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述从滤波电容的接地脚直接引出地线的地线结构难以将电源纹波有效滤除的缺陷，提供一种电源地线结构及电源地线的布图方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种电源地线结构，所述电源包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容与所述第二滤波电容各包括一个接地的地脚，所述地线结构包括基板、由第一滤波电容的地脚引出且互相构成一定夹角的第一走线及第二走线、以及由第二滤波电容的地脚引出且互相构成一定夹角的第三走线及第四走线，其中第一走线与所述第三走线连接且互相构成一定夹角，第二走线与第四走线连接且互相构成一定夹角，从而使所述第一走线、第二走线、第三走线及第四走线在所述基板上组成四边形的图形单元；所述地线结构还包括在所述第一走线和第三走线的连接点处引出的地线输入端，以及在所述第二走线和第四走线的连接点处引出的地线输出端。优选的，所述第一走线、第二走线、第三走线、第四走线的长度均相等。优选的，所述地线结构还包括多组地线，所述多组地线在所述输出端的端点上分别引出。优选的，所述基板为印刷电路板的基板。
优选的，所述图形单元位于同一平面内。一种电源地线的布图方法，其中，所述电源包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容与所述第二滤波电容各包括一个接地的地脚，所述方法包括:从第一滤波电容的地脚引出互相构成一定夹角的第一走线及第二走线；从第二滤波电容的地脚引出互相构成一定夹角的第三走线及第四走线；连接第一走线和第三走线，使第一走线和第三走线互相构成一定夹角，并连接第二走线和第四走线，使第二走线和第四走线互相构成一定夹角，使得所述第一走线、第二走线、第三走线及第四走线组成四边形的图形单元；从第一走线和第三走线的连接点处引出地线的输入端，以及从第二走线和第四走线的连接点处引出地线的输出端。优选的，所述第一走线、第二走线、第三走线、第四走线的长度均相等。优选的，所述方法还包括:在所述输出端的端点上分别引出多组地线。优选的，所述图形单元形成于印刷电路板的基板上。优选的，所述图形单元形成于同一平面内。实施本发明的电源地线结构及电源地线的布图方法，具有以下有益效果:滤波电容的地线布线采用四边形的布线方式，使得电源纹波不会产生叠加，能有效地滤掉电源整流后的电源纹波，获得稳定的供电电源。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:图1是双电源电容滤波桥式整流电源电路图；图2是现有技术中电源滤波电容的地线结构图；图3是本发明一实施例的电源地线结构图；图4是本发明一实施例的电源地线的布图方法流程图。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式
。图1为电子电路中常用的双电源电容滤波桥式整流电源的电路图。图1中变压器Pl的a、b端接电网电压，c、d端与由二极管Dl、二极管D2、二极管D3、二极管D4组成的桥式整流电路相连接。二极管Dl的正极和二极管D2的正极相连接并接第一滤波电容Cl的正极，二极管D3的负极和二极管D4的负极相连接并接第二滤波电容C2的负极。第一滤波电容Cl的负极接地，第二滤波电容C2的正极接地。根据本领域中惯用的说法，此时第一滤波电容Cl接地的负极与第二滤波电容C2接地的正极分别称为第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2的地脚。根据图1所示的现有技术，电网交流电经过桥式整流电路后变成脉动信号，该脉动信号再经过第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2的滤波后就可以消除交流成分而变成了直流信号。但是，虽然交流信号变成了直流信号，由于滤波电容对交流信号的容抗不可能为零，因此电压实际上还会有微小的波动。滤波电容不能将交流成分完全滤除，因此由于电压的波动就会产生电源纹波。电源纹波的成分较为复杂，其形态一般为有频率高于工频的类似正弦波的谐波、另有宽度很窄的脉冲波等，这样就会对电路产生很大的影响，如:交流噪声等。在现有技术中，第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2在PCB布线时的接地点的处理方式如图2所示。该接地点的布线结构采用直接的地线连线。第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2的地脚直接通过走线相连，并从第一滤波电容Cl的地脚引出地线的输入端GND_IN,从第二滤波电容C2的地脚引出地线的输出端GND_0UT。采用这样的直接引出地线的地线结构的缺点是难以有效滤除掉电源纹波。本发明一实施例的电源地线结构中，通过对滤波电容的地线结构的设计，加上滤波电容的合理取值，能更加有效的滤掉纹波以达到最佳的效果。本发明实施例中的地线结构和地线布图方法能够有效滤除电源纹波的原理为:在第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2设计合理的基础上，通过呈四边形的地线结构，使得两个滤波电容能够实现同时滤波。而现有技术中的直接引出地线的布图方式不能达到两个滤波电容同时滤波的效果。两个滤波电容同时进行滤波能够更加有效的滤除掉电源纹波。且本发明的地线结构和地线布图方法不仅仅适用于常用的双电源电容滤波桥式整流电源，也适用于其他的采用与双电源电容滤波桥式整流电源相同的原理进行滤波的电源。如图3所示，为本发明一实施例的电源地线的结构图。所述电源包括第一滤波电容Cl和第二滤波电容C2，第一滤波电容Cl与第二滤波电容C2各包括一个接地的地脚。所述地线结构包括基板，所述基板可以为现有的印刷电路板的基板。所述地线结构还包括由第一滤波电容Cl的地脚引出且互相构成一定夹角的第一走线11及第二走线12、以及由第二滤波电容C2的地脚引出且互相构成一定夹角的第三走线13及第四走线14，其中第一走线11与第三走线13连接且互相构成一定夹角，第二走线12与第四走线14连接且互相构成一定夹角，从而使第一走线11、第二走线12、第三走线13及第四走线14在基板上组成四边形的图形单元；所述图形单元位于同一平面内，例如可以设置在所述基板的同一层内。所述地线结构还包括在第一走线11和第三走线13的连接点处引出的地线输入端，以及在第二走线12和第四走线14的连接点处引出的地线输出端。具体地，如图3所示，从第一滤波电容Cl的接地脚引出第一走线11和第二走线12相连接后引出的地线输入端GND_IN ;从第二滤波电容Cl的接地脚引出第三走线13和第四走线14相连接后引出地线输出端，并在地线输出端上分别引出PCB上需要的各组不同的地线GND_0UT1、GND_0UT2……，使得PCB上的地线各自有自己的回路，有效滤除掉电源纹波。使PCB上的地线各自有自己的回路，是指每一组采用该电源进行供电的供电模块都有自己专有的回流路径分别回到其共地点，使得互相之间不会产生干扰，因此不会导致纹波信号的相互叠加，以更加有效的滤除纹波。
为了实现有效滤除电源纹波，第一走线11、第二走线12、第三走线13、第四走线14的长度最好应相等，使得第一滤波电容和第二滤波电容在电路中能够实现同时滤波。如图2所示，可知现有技术中的滤波电容的地线处理方法中V+和V-的电路回流会先经过第二滤波电容C2，再经过第一滤波电容Cl。这样会使得电路的纹波叠加在一起，导致无法有效滤除纹波。而如图3所示的本发明实施例中采用的地线结构，电源纹波是同时回到第一滤波电容和第二滤波电容，这样该两个滤波电容可以更好的处理各自电源回路的纹波，而不会互相干扰。图4为本发明一实施例的电源地线的布图方法流程图，该方法可用于制造图3所示的电源地线结构，具体包括以下步骤:SO:提供一现有的双电源电容滤波桥式整流电源；S1、从第一滤波电容Cl的地脚引出互相构成一定夹角的第一走线11及第二走线
12；S2、从第二滤波电容C2的地脚引出互相构成一定夹角的第三走线13及第四走线14 ；S3、连接第一走线11和第三走线13,使第一走线11和第三走线13互相构成一定夹角，并连接第二走线12和第四走线14，使第二走线12和第四走线14互相构成一定夹角，使得第一走线11、第二走线12、第三走线13及第四走线14组成四边形的图形单元；S4、从第一走线11和第三走线13的连接点处引出地线的输入端，以及从第二走线12和第四走线14的连接点处引出地线的输出端。其中，所述第一走线11、第二走线12、第三走线13、第四走线14的长度均相等。所述图形单元形成于印刷电路板的基板上，且所述图形单元形成于同一平面内。所述方法还包括:在所述输出端的端点上分别引出多组地线。应理解，本发明的图1中的双电源电容滤波桥式整流电源仅为电子电路中常用的电源，本发明引用该电源仅为了能对本发明的技术方案进行清楚的描述。但本发明的电源地线结构及电源地线的布图方法，不仅仅适用于双电源电容滤波桥式整流电源，且适用于所有的利用两个滤波电容进行滤波，且两个电容之间接地的电源。因为本发明的滤除纹波的原理为:使得从另个滤波电容引出的地线的长度相等从而实现同时滤波。因此，不管是何种电源中采用了本发明的地线结构及地线布图方法，应均在本发明的保护范围之内。在本发明的一实施例中，滤波电容的地脚引出的地线形成四边形，且四边形的边长相等，即第一走线11、第二走线12、第三走线13、第四走线14的长度相等。在本发明实施例的启示下，本领域技术人员对此地线布线结构作出的改变如使四边形进一步细化为菱形、正方形等特定形状，均在本发明的保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
权利要求
1.一种电源地线结构，所述电源包括第一滤波电容(Cl)和第二滤波电容(C2)，所述第一滤波电容(Cl)与所述第二滤波电容(C2)各包括一个接地的地脚，其特征在于，所述地线结构包括基板、由第一滤波电容(Cl)的地脚引出且互相构成一定夹角的第一走线(11)及第二走线(12)、以及由第二滤波电容(C2)的地脚引出且互相构成一定夹角的第三走线(13)及第四走线(14)，其中第一走线(11)与所述第三走线(13)连接且互相构成一定夹角，第二走线(12)与第四走线(14)连接且互相构成一定夹角，从而使所述第一走线(11 )、第二走线(12)、第三走线(13)及第四走线(14)在所述基板上组成四边形的图形单元； 所述地线结构还包括在所述第一走线(11)和第三走线(13)的连接点处引出的地线输入端，以及在所述第二走线(12)和第四走线(14)的连接点处引出的地线输出端。
2.根据权利要求1所述的地线结构，其特征在于，所述第一走线(11)、第二走线(12)、第三走线(13)、第四走线(14)的长度均相等。
3.根据权利要求1所述的地线结构，其特征在于，所述地线结构还包括多组地线，所述多组地线在所述输出端的端点上分别引出。
4.根据权利要求1所述的地线结构，其特征在于，所述基板为印刷电路板的基板。
5.根据权利要求1所述的地线结构，其特征在于，所述图形单元位于同一平面内。
6.一种电源地线的布图方法，其中所述电源包括第一滤波电容(Cl)和第二滤波电容(C2)，所述第一滤波电容(Cl)与所述第二滤波电容(C2)各包括一个接地的地脚，其特征在于，所述方法包括: 从第一滤波电容(Cl)的地脚引出互相构成一定夹角的第一走线(11)及第二走线(12)； 从第二滤波电容(C2)的地脚引出互相构成一定夹角的第三走线(13)及第四走线(14)； 连接第一走线(11)和第三走线(13),使第一走线(11)和第三走线(13)互相构成一定夹角，并连接第二走线(12)和第四走线(14),使第二走线(12)和第四走线(14)互相构成一定夹角，使得所述第一走线(11)、第二走线(12)、第三走线(13)及第四走线(14)组成四边形的图形单元； 从第一走线(11)和第三走线(13)的连接点处引出地线的输入端，以及从第二走线(12)和第四走线(14)的连接点处引出地线的输出端。
7.根据权利要求6所述的布图方法，其特征在于，所述第一走线(11)、第二走线(12)、第三走线(13)、第四走线(14)的长度均相等。
8.根据权利要求6所述的布图方法，其特征在于，所述方法还包括:在所述输出端的端点上分别引出多组地线。
9.根据权利要求6所述的布图方法，其特征在于，所述图形单元形成于印刷电路板的基板上。
10.根据权利要求6所述的布图方法，其特征在于，所述图形单元形成于同一平面内。
全文摘要
本发明公开了一种电源地线结构及电源地线的布图方法，所述电源包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容与所述第二滤波电容各包括一个接地的地脚，所述地线结构包括基板、由第一滤波电容的地脚引出且互相构成一定夹角的第一走线及第二走线、以及由第二滤波电容的地脚引出且互相构成一定夹角的第三走线及第四走线，其中第一走线与所述第三走线连接且互相构成一定夹角，第二走线与第四走线连接且互相构成一定夹角，从而使所述第一走线、第二走线、第三走线及第四走线在所述基板上组成四边形的图形单元。实施本发明的有益效果是，能有效地滤掉电源整流后的电源纹波，获得稳定的电源电压。
文档编号H02M1/14GK103199683SQ20131007216
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者陈秋英, 唐强 申请人:广东欧珀移动通信有限公司