PCB功率板及电源的制作方法

pcb功率板及电源
技术领域
1.本技术涉及电源技术领域，尤其涉及一种pcb功率板及电源。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，对电源的要求也越来越高。电磁兼容(electromagnetic magnetic compatibility，emc)作为一项重要的电源指标，越来越受重视。在设计印制电路板(printed circuit board，pcb)电源时，通常会使用分层结构布局，以提升电源的emc性能。
3.现有大多仅是简单的将信号层和供电层进行分层，将功率走线布局在同一层，未考虑功率走线对emc产生的影响，极可能会降低电源的性能。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种pcb功率板及电源，以解现有电源仅将功率走线布局在同一层，未考虑功率走线对emc产生的影响的问题。
5.第一方面，本技术提供了一种pcb功率板，包括动点层和静点层，动点层和静点层之间设有屏蔽层；
6.在pcb功率板上电工作时，静点层的电压变化幅度小于第一设定阈值，动点层的电压变化幅度大于第二设定阈值，第二设定阈值不小于第一设定阈值。
7.在一种可能的实现方式中，屏蔽层为正母线层、负母线层和接地层中的至少一种，正母线层和/或负母线层均包括至少一个母线吸收电容。
8.在一种可能的实现方式中，动点层的数量为第一数量，静点层的数量为第二数量；
9.屏蔽层，第一侧设置有第一数量的动点层，第二侧设置有第二数量的静点层；其中，第一数量的动点层相邻设置，第二数量的静点层相邻设置。
10.在一种可能的实现方式中，第一数量的动点层，按照电压变化幅度由小至大，依次由近及远设置在屏蔽层的第一侧；
11.第一数量的静点层，按照电压变化幅度由小至大，依次由近及远设置在屏蔽层的第二侧。
12.在一种可能的实现方式中，动点层的数量为第三数量，静点层的数量为第四数量；
13.第三数量的动点层和第四数量的静点层交错设置，每一静点层和每一动点层之间设有至少一个屏蔽层。
14.在一种可能的实现方式中，pcb功率板还包括信号层，屏蔽层包括第一屏蔽层和第二屏蔽层；
15.信号层、第一屏蔽层、动点层、第二屏蔽层和静点层顺序设置在pcb功率板上。
16.第二方面，本技术提供了一种pcb功率板，包括一层或两层功率层，功率层包括静点区域和动点区域；
17.在pcb功率板上电工作时，静点区域的电压变化幅度小于第三设定阈值，动点区域
的电压变化幅度大于第四设定阈值，第四设定阈值不小于第三设定阈值。
18.在一种可能的实现方式中，静点区域包括第一静点区域和第二静点区域，动点区域包括第一动点区域、第二动点区域和第三动点区域；
19.第一静点区域、第一动点区域、第二动点区域、第二静点区域和第三动点区域从左至右依次设置在功率层上。
20.在一种可能的实现方式中，所述静点区域包括正母线区域、负母线区域以及接地区域中的至少一种。
21.第三方面，本技术提供了一种电源，包括如上第一方面任一项的pcb功率板和/或如上第二方面任一项的pcb功率板。
22.本技术实施例提供一种pcb功率板及电源，该功率板包括动点层和静点层，在动点层和静点层之间设有屏蔽层。通过将pcb功率板进行分层设计，将电压幅度变化较大的动点层和电压幅度变化较小的静点层通过屏蔽层隔离开，可以有效降低动点层和静点层之间的相互影响，从而提升pcb功率板的emc性能，避免功率走线的影响，在该pcb功率板一般作为电源板时，可以有效提升电源的emc性能，提高电源的工作可靠性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本技术实施例提供的一种pcb功率板的结构示意图；
25.图2是本技术实施例提供的另一种pcb功率板的结构示意图；
26.图3是本技术实施例提供的第三种pcb功率板的结构示意图；
27.图4是本技术实施例提供的第四种pcb功率板的结构示意图；
28.图5是本技术实施例提供的第五种pcb功率板的结构示意图；
29.图6是本技术实施例提供的一种pcb功率板的俯视示意图；
30.图7是本技术实施例提供的另一种pcb功率板的俯视示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。
32.本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
33.对于一些包括开关管的开关电源而言，静点表示与开关管直接相连的信号，中间未经过储能电感，上电后的电压幅度变化较小。动点表示输入或者输出到主功率电感的信号，上电后的电压幅度变化较大。在实际应用过程中，发现在动点和静点分层布局，上下重
叠时，动点会经过层间电容耦合到静点，会干扰静点，辐射从静点传出，导致电源的emc变差。
34.为解决上述问题，本技术实施例提供一种pcb功率板，从对电源供电层进行分层布局的角度出发，提升电源侧emc性能。
35.以下结合具体附图对本技术的实现进行详细的描述：
36.图1为本技术实施例提供的一种电源pcb功率板的结构示意图。参照图1，该电源pcb功率板包括动点层d和静点层j，动点层和静点层之间设有屏蔽层p。
37.在pcb功率板上电工作时，静点层j的电压变化幅度小于第一设定阈值，动点层d的电压变化幅度大于第二设定阈值，第二设定阈值不小于第一设定阈值。
38.本技术实施例的pcb功率板可以为走强电信号的pcb板，也即供电层。动点层表示电压变化幅度较大的功率走线层，静点层表示电压幅度变化较小的功率走线层。第一设定阈值和第二设定阈值可以根据实际情况进行确定。
39.动点层d、屏蔽层p和静点层j可以自上而下设置在pcb功率板上，也可以自下而上设置在pcb功率板上，具体可以根据实际情况进行选择。
40.可选的，屏蔽层p可以为接地层。对于一些内部包括正/负母线的电源而言，由于母线上一般包括多个吸收电容，因此，正/负母线也可以作为屏蔽层，也即将正母线层和/或负母线层作为屏蔽层。
41.本技术实施例通过屏蔽层将动点层和静点层进行隔离，避免动点层和静点层相邻上下重叠，消除了层间耦合电容，避免静点辐射，极大提升了pcb功率板的emc性能。此外，对于采用正母线层和/或负母线层作为屏蔽层的功率板而言，可以不必单独设置接地层，有效利用电路内部线路，在不对pcb板产生外部干扰的情况下，减少布局层数，极大提升了pcb功率板的布局便捷性，同时可以降低pcb功率板的生产成本。
42.参见图2，其示出了本技术实施例提供的另一种pcb功率板的结构示意图。如图2所示，在本技术的一些实施例中，动点层的数量为第一数量m，静点层的数量为第二数量n；
43.屏蔽层p，第一侧设置有第一数量m的动点层，第二侧设置有第二数量n的静点层；其中，第一数量m的动点层相邻设置，第二数量n的静点层相邻设置。
44.示例性的，如图2所示，动点层d1，d2，......，dm自下而上设置在屏蔽层p的上侧，静点层j1，j2，......，jn自上而下设置在屏蔽层p的下侧，m，n均为正整数。
45.本技术实施例将多个动点层和多个静点层分开设置在屏蔽层的两侧，可以在提升pcb功率板emc性能的基础上，降低pcb功率板分层的层数，在一定程度上可以降低生产成本。
46.在本技术的一些实施例中，第一数量的动点层，按照电压变化幅度由小至大，依次由近及远设置在屏蔽层的第一侧；
47.第一数量的静点层，按照电压变化幅度由小至大，依次由近及远设置在屏蔽层的第二侧。
48.不同静点层电压幅度变化可能不同，不同动点层电压幅度变化也可能不同。可以根据电压幅度变化的大小，在屏蔽层p两侧设置多个静点层和多个动点层的位置。
49.示例性的，如图2所示，对于动点层d1，d2，......，dm，其电压幅度变化均大于第二设定阈值，按照电压幅度变化由小到大，可以依次将动点层d1，d2，......，dm自下而上设置
在屏蔽层p的上侧。同理，对于静点层j1，j2，......，jn，其电压变化幅度均小于第一设定阈值，按照电压幅度变化由小到大，可以依次将静点层j1，j2，......，jn自上而下设置在屏蔽层p的下侧。
50.本技术实施例将电压幅度变换大的静点层和动点层设置在远离屏蔽层的位置，从设计上可以提升pcb功率板的emc性能，进而提升产品的工作可靠性。
51.参见图3，其示出了本技术实施例提供的第三种pcb功率板的结构示意图。在本技术的一些实施例中，动点层的数量为第三数量x，静点层的数量为第四数量y；
52.第三数量x的动点层和第四数量y的静点层交错设置，每一静点层和每一动点层之间设有至少一个屏蔽层p。
53.动点层和静点层可以交错设置。x，y均为正整数，第三数量x和第四数量y可以相同也可以不相同，在x≠y时，可以将多出来的静点层相邻设置，共同作为一个静点层，也可以将多出来的动点层相邻设置，共同作为一个动点层。在x＝y时，直接将动点层和静点层交错设置即可。其中，需要保证动点层和静点层之间包括至少一层屏蔽层。第一数量m、第二数量n、第三数量x和第四数量y可以相同也可以不相同，具体根据实际布线情况进行选择。
54.示例性的，如图3所示，在x＝y时，可以将pcb功率板设置为d1-p-j1-.....-dx-p-jy的形式。
55.本技术实施例通过将多个动点层和多个静点层交错设置，并在动点层和静点层之间设置至少一层屏蔽层，可以实现多层屏蔽，进一步提升功率板的emc性能。
56.参见图4，其示出了本技术实施例提供的第四种pcb功率板的结构示意图。如图4所示，在本技术的一些实施例中，动点层包括第一动点层d1和第二动点层d2，静点层包括第一静点层j1；
57.第一动点层d1和第二动点层d2相邻设置，屏蔽层p设置在第二动点层d2和第一静点层j1之间。
58.参见图5，其示出了本技术实施例提供的第五种pcb功率板的结构示意图。如图5所示，在本技术的一些实施例中，pcb功率板还包括信号层z，屏蔽层包括第一屏蔽层p1和第二屏蔽层p2；
59.信号层z、第一屏蔽层p1、动点层d、第二屏蔽层p2和静点层j顺序设置在pcb功率板上。
60.本技术实施例通过屏蔽层将信号层z、动点层d和静点层j分隔开，可以有效降低各层之间的相互干扰，进一步提升pcb功率板的emc性能。
61.上述实施例大多为三层或者更多层pcb功率板的布局方式，针对一层或者两层的pcb功率板，本技术实施例提供如下方案。
62.参见图6，其示出了本技术实施例提供的一种pcb功率板的俯视示意图。如图6所示，在本技术的一些实施例中，pcb功率板包括一层或两层功率层，功率层包括静点区域j0和动点区域d0；
63.在pcb功率板上电工作时，静点区域j0的电压变化幅度小于第三设定阈值，动点区域d0的电压变化幅度大于第四设定阈值，第四设定阈值不小于第三设定阈值。
64.其中，第三设定阈值和第四设定阈值可以根据实际情况进行确定。
65.可选的，静点区域可以包括正母线区域、负母线区域以及接地区域中的至少一种。
66.参见图7，其示出了本技术实施例提供的另一种pcb功率板的俯视示意图。如7所示，在本技术的一些实施例中，静点区域包括第一静点区域j01和第二静点区域j02，动点区域包括第一动点区域d01、第二动点区域d02和第三动点区域d03；
67.第一静点区域j01、第一动点区域d01、第二动点区域d02、第二静点区域j02和第三动点区域d03从左至右依次设置在功率层上。
68.本技术实施例通过在单层功率板或者双层功率板上，划分动点区域和静点区域，将电压变化幅度相近的区域划分在一起，可以有效避免不同区域之间的干扰，进而保证pcb功率板的emc性能。
69.本技术实施例还提供一种电源，包括如上任一实施例的pcb功率板。
70.本技术实施例通过对供电层进行隔离划分，有效保证了电源的emc性能，同时在采用正/负母线作为屏蔽层时，可以在不对pcb功率板产生二外干扰的情况下，节省了板层数，在区分出动点层、静点层和屏蔽层之后，可以根据走线的需求，确定动点层的数量、静点层的数量，最后将屏蔽层设置在动点层和静点层之间即可。既可以提升emc性能，又可以降低生产成本，具有广泛的实用性。
71.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。