摘要：随着近几年新能源、工业自动化、电力电子及电动汽车等领域的迅猛发展，大功率电子设备正成为产业升级的核心驱动力。在此背景下，高可靠性、高效率的PCB设计已成为保障大功率系统稳定运行的关键环节。传统PCB设计方法在面对千瓦级甚至兆瓦级的功率传输、百安培级电流承载以及
凡亿1对1大功率PCB Layout设计弟子技术培训
一、大功率PCB设计课程背景：
随着近几年新能源、工业自动化、电力电子及电动汽车等领域的迅猛发展，大功率电子设备正成为产业升级的核心驱动力。在此背景下，高可靠性、高效率的PCB设计已成为保障大功率系统稳定运行的关键环节。传统PCB设计方法在面对千瓦级甚至兆瓦级的功率传输、百安培级电流承载以及高温、高电磁干扰等极端工况时，往往暴露出散热不足、电流分布不均、绝缘失效、EMC超标等系统性风险，轻则导致设备性能下降，重则引发烧毁、安全事故，造成严重经济损失与品牌危机。
当前，行业内兼具大功率理论与实战经验的PCB Layout设计人才极为稀缺。许多工程师虽掌握基础PCB设计技能，却缺乏对大功率场景下热管理优化、铜箔载流能力计算、安全间距规范、多层板叠层策略、电磁兼容性（EMC）深度防护等核心技术的系统化认知。设计中的微小疏漏，可能使产品在量产阶段面临高昂的返修成本，甚至被迫召回。
本课程旨在填补这一关键能力缺口，专注大功率PCB设计,通过深入解析大功率PCB的设计原理、国际标准（如IPC-2152、IEC-60950）及工程实践案例，帮助学员掌握高电流路径规划、高效散热结构设计、降低寄生参数、抑制电压振荡等先进技术，全面提升产品在高温、高压、大电流环境下的可靠性与寿命。学习本课程不仅是突破个人技术瓶颈的机遇，更是企业提升产品竞争力、降低研发风险、抢占高端市场的战略投资。
核心要点说明：
1.行业需求驱动：新能源、电动汽车等高速增长领域对大功率PCB的刚性需求；
2.传统设计痛点：普通PCB设计方法在大功率场景下的局限性与潜在风险，本课程紧跟技术前沿， 涵盖SiC/GaN等新型器件对PCB设计的新要求；
3.能力缺口分析：电源工程师普遍缺乏的专业技能（回路设计/高压安规/热管理/载流/EMC等），将复杂的PCB设计拆解为电流、噪声、散热、EMC、可靠性等关键维度，逐一攻克；
4.课程价值定位：所有内容紧扣大功率、高开关频率、高密度带来的特殊挑战、解决方案、系统性知识、国际标准、实战案例对产品可靠性的关键作用；
5.实战经验倾囊相授：大量源于工程实践的正反案例、设计Checklist、Layout技巧、避坑指南。
强调一次成功率，传授设计规范和验证思维，显著减少试错成本和改板次数。
二、本次大功率PCB课程项目：
为了让学员更加充分理解不同项目场景下的设计要求，本弟子计划课程总计安排了6个（后期会再进行增加）不同大功率类型的PCB设计项目，全程理论+实战，力求学员学完就能胜任小功率、中功率和大功率开关电源PCBLayout的能力，能够应对大功率PCB设计工程师岗位各种实际工作中的挑战。
大功率PCB设计理论要求：
关键功率拓扑原理（PFC/LLC/反激/逆变）：深入理解文档中项目涉及的交错PFC、图腾柱PFC、LLC半桥/全桥、反激、Buck/Boost、Boost+全桥逆变等拓扑的工作机制和特点。
安规电气间隙与爬电距离要求：精通IEC/UL 62368等标准，能根据工作电压、污染等级、材料CTI值查表或计算高压区域所需的最小安全间距。
高低压分区与安全隔离设计：清晰划分初级侧（高压）与次级侧（低压）区域，严格遵守安规间距，确保电气安全。
EMI抑制策略与滤波电路设计：掌握噪声源头控制（最小化回路面积）、滤波电路（EMI滤波、PFC输入输出滤波）布局布线要点，以满足EN 55032等预认证要求。
5、高dv/dt节点与高di/dt回路识别：能精准定位电路中开关噪声的主要源头（如开关管节点、功率回路），这是布局布线的关键输入。
6、IPC-2152 铜箔载流计算标准：掌握依据铜厚、温升、环境温度等因素，精确计算导线/铜皮载流能力的方法，这是大电流设计的基础。
7、过孔载流能力计算：掌握评估散热过孔数量、孔径及其载流能力的方法，确保大电流路径的可靠性。
8、敏感信号（采样/控制）保护：理解并应用保护电压/电流采样、反馈等敏感信号免受干扰的技巧，如远离噪声源、缩短走线、合理包地。
9、多层板叠层规划与电源/地层处理：掌握四层板等设计中电源层、地层的分配策略，以及功率地、控制地、数字地的分割与连接处理原则。
10、热管理设计与散热路径优化：理解并应用利用大面积铜箔、散热过孔阵列（数量/位置/填铜）进行高效散热的设计原理，避免热点。
第二部分 项目设计实战部分
手机20W PD快充PCB设计项目
90W Buck可调数字电源方案PCB设计项目
460W交错CRM PFC+LLC工业级电源PCB设计项目
500W PFC+LLC工业数字功率电源PCB设计项目
3500W直流充电PCB设计项目
3kw光伏发电逆变器PCB设计项目
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课程关键词：
PFC
LLC半桥
LLC全桥
反激电源
交错式PFC
安规设计
buck电源
boost电源
光伏发电
户外储能
逆变器
电气间隙
爬电间隙
叠层设计
电机驱动
3.5kw
载流计算
过孔计算
热设计
图腾柱PFC
开关电源
PCB设计
大功率
充电桩
光伏
新能源
X电容
Y电容
隔离电源
ESD设计
EMC设计
可制造性设计
高低压设计
布局布线
环路面积
安规设计
四、学完能到达什么水平？
1、独立规划 满足大功率开关电源性能需求的PCB层叠结构与布局分区。
2、精准设计 高电流、低损耗、低温升的功率路径。
3、有效驾驭高dv/dt开关节点，显著抑制开关噪声。
4、可靠守护 敏感控制与采样回路，确保电源稳定精准。
5、巧妙利用 PCB进行高效散热，提升功率密度。
6、系统实施 PCB级EMC设计策略，从源头降低EMI风险。
7、严格遵守 DFM/DFR规范，设计出可制造、高可靠的产品。
8、自信应对 LLC、PFC、多相Buck等复杂拓扑及SiC/GaN应用的PCB挑战。
项目大纲与介绍
1、手机20W PD快充PCB设计项目
项目介绍：Type-C PD快充已成为手机、电源适配器的主流；20 W为苹果/安卓中低功率段的黄金档。通过完整复刻这款20W PD适配器，让学员同时掌握开关电源原理、Type-C PD 协议接口、以及量产级PCB设计布局布线。本课程聚焦20W Type-C PD快充适配器的PCB设计实操。目标是把反激初级、高频变压器、同步整流与PD协议控制电路处理得当
课程重点：
反激式开关电源拓扑介绍
关键电源环路分析与布局布线要点分析
安规要点讲解与安规查表
反激式拓扑中dv/dt以及di/dt热点分辨与布局布线处理技巧
PD协议了解与其他协议对比等
DFM / EMI细节：线宽线距、公差、ICT测试点及EN 55032-B预扫余量。
完成后，你将具备独立输出符合IEC 62368与量产要求的20 W PD电源 PCB设计的能力。
课程目录：
章节名称
章节名称
1、反激式开关电源拓扑的讲解
2、电路原理图的讲解(1)
3、电源原理图的讲解(2)
4、电源原理图的讲解(3)
5、反激式开关电源布局要点讲解
6、安规知识的讲解与安规的查表
7、板框以及网表的导入
8、整体布局规划
9、整体布局处理
10、布线要点讲解与规则设置
11、整体布线与地的处理
12、整体安规要求的检查
13、丝印调节与logo的放置
14、Gerber文件的输出
2、90W Buck可调数字电源方案PCB设计项目
基于兆易创新GD32E51x系列MCU可调数字电源方案，采用200kHz的高开关频率，具备0~30V的宽电压输出范围，以及0~3A的电流调节能力，最大功率90W，满足多样化电力需求。本课程直面高开关频率、宽压大电流数字电源的设计挑战！手把手带你完成从PCB布局布线到满足安规EMC预扫要求的全流程专业设计。突破高频、大电流电源设计的瓶颈，掌握确保性能通过预认证（IEC 62368 & EN 55032-B）的专业PCB设计方法论。学完具备独立承担消费电子、工业设备等领域中小功率开关电源产品PCB设计的核心能力，显著提升设计成功率和职业竞争力。
课程重点：
①反激式开关电源介绍与讲解
②buck降压开关电源介绍
③分地处理与电阻跨接位置讲解
④安规设计与安规计算
⑤重要环路分析与处理技巧
⑥敏感信号线布线处理
⑦控制电路两层设计要点讲解
课程目录：
章节名称
章节名称
1、反激式开关电源拓扑的介绍
2、buck降压开关电源拓扑的介经
3、反激式开关电源部分原理介经
4、buck降压开关电源以及控制电路原理介绍
5、整体布局要点讲解
6、开关电源安规的讲解
7、网表与板框的导入
8、反激式开关电源的布局
9、BUCK降压开关电源的布局
10、单片机控制电路的布局
11、整体安规以及布局的优化检查
12、反激式开关电源布线要点讲解以及规则的设置
13、反激式开关电源的布线处理
14、Buck降压开关电源布线要求讲解
15、BUCK降压部分的布线处理(1)
16、Buck降压部分的布线处理(2)
17、单片机电路的扇孔
18、单片机电路的布线处理
19、整版电源与地的处理
20、整版的电气间隙与爬电间距的检查
21、丝印的调节以及Logo的添加
22、生产文件的输出
3、460W交错CRM PFC+LLC工业级电源PCB设计项目
本高级实战项目是基于兆易创新GD32E505系列MCU的460W交错CRM PFC电源方案，集成PFC升压、LLC半桥谐振及40A同步整流。支持90~264VAC宽输入，输出400VDC，通过交错控制、关相技术与Burst模式实现＞0.99功率因数及工业级能效。本课程将带领学员完成此款460W高效交错CRM PFC电源的量产级全流程PCB设计，学完能够独立开发符合工业认证（IEC 62368/EN 55032-A）的多拓扑、大功率开关电源四层板能力，直接适用于服务器/通信电源前级PFC应用等高要求场景。
课程重点：
①EMI滤波电路原理分析以及布局要点讲解
②交错式PFC电路作用以及电路工作原理讲解,布局环路分析布线要点讲解
③PFC拓扑中dv/dt以及di/dt热点分辨与布局布线处理技巧
④数模,多地分割技巧讲解以及布线处理
⑤LLC拓扑介绍以及布局布线要点分析
⑥LLC拓扑中dv/dt以及di/dt热点分辨与布局布线处理技巧
⑦功率电源多层叠层设计注意事项以及内外层高低压处理以及走线规划
⑧铜皮载流评估计算,以及过孔载流过孔数量评估计算
⑨功率区域散热处理,热设计.
课程目录：
章节名称
章节名称
1、交错式PFC项目前期介绍
2、EMI电路功能原理讲解.
3、PFC电路功能原理讲解(1)
4、PFC电路功能原理讲解(2)
5、控制电路功能原理讲解
6、安规要求的介绍与讲解
7、PFC项目整体布局规划
8、PFC电路布局处理以及地的规划与分割
9、PFC项目控制电路布局
10、整体布局优化调整与安规检查
11、PFC功率部分布线处理
12、PFC项目控制电路的扇孔(1)
13、PFC项目控制电路的扇孔(2)
14、PFC项目控制电路的布线(1)
15、PFC项目控制电路的布线(2)
16、PFC项目控制部分地平面的处理与DRC检查
17、PFC项目整版优化评审与安规的检查
18、LLC半桥项目前期介绍
19、LLC拓扑讲解与原理分析
20、控制电路原理讲解以及布局布线要点分析
21、安规要求介绍与讲解,多层板叠层讲解
22、LLC半桥项目整体布局规划
23、LLC半桥电路布局处理以及地的规划与分割
24、LLC项目控制电路布局
25、整体布局优化调整与安规检查
26、LLC功率部分布线处理
27、LLC项目控制电路扇孔(1)
28、LLC项目控制电路扇孔(1)
29、LLC项目控制电路的布线
30、LLC项目控制部分地平面的处理与DRC检查
31、LLC项目整版优化评审与安规检查
32、控制板项目原理介绍
33、控制板整体布局规划
34、控制板整体布局处理(1)
35、控制板整体布局处理(2)
35、控制板整体布局处理(3)
36、控制板整体扇孔处理(1)
37、控制板整体扇孔处理(2)
38、控制板整体扇孔处理(3)
39、控制板整体布线处理(1)
40、控制板整体电源处理
41、控制板整体地平面的处理与DRC的检查
42、所有项目丝印调节以及logo添加
43、所有项目生产文件的输出
4、500W PFC+LLC半桥工业数字功率电源PCB设计项目
兆易创新推出的500W数字电源方案采用PFC+半桥LLC 拓扑 ，PFC部分使用GD32E230系列MCU，输入220V交流电，输出415V直流电压；LLC部分使用GD32E51x系列MCU，输入415V直流电压，输出24V直流电压，并采用SHRTIMER控制LLC MOS管的频率变化获取更高的控制精度。 500W PFC+LLC数字电源方案满载PF值大于0.99，输出纹波小于±1.5%，包含辅助电源的整机最大效率可达90.85%，能够广泛用于电机控制、设备供电、LED灯组供电等场景中。
课程重点：
①EMI滤波电路原理分析以及布局要点讲解
②PFC电路作用以及电路工作原理讲解,布局环路分析布线要点讲解
③LLC半桥拓扑结构布局环路分析布线要点讲解,以及与其他常见拓扑例如：反激,正激等对比以及各自优势分析对比
④PFC+LLC拓扑中dv/dt以及di/dt热点分辨与PCB Layout布局布线处理技巧
⑤安规知识讲解与常用安规标准介绍以及高压安规管控区域讲解,安规查表等等
⑥常见电路分析例如电压采样,电流采样,OCP,OVP,驱动电路等等
⑦整体布局规划,布局优先级讲解,布局功率电路与控制电路分割
⑧功率地与控制电路地处理,初级测电路与次级侧电路处理
⑨多板互联要点讲解与结构冲突评估,板框大小评估等等
⑩控制电路,如电流电压采样电路,mos驱动电路,过压过流保护电路布局布线技巧讲解
课程目录：
章节名称
章节名称
1、1.500W-PFC-LLC半桥项目前期介绍
2、EMI电路功能原理讲解.
3、PFC电路功能原理讲解(1)
4、PFC电路功能原理讲解(2)
5、LLC半桥电路功能原理讲解
6、控制电路功能原理讲解
7、安规要求的介绍与讲解
8、整体布局规划
9、PFC电路以及LLC电路的布局
10、控制电路布局
11、整体布局优化调整与安规的检查
12、PFC以及LLC功率部分的布线
13、控制电路的布线(1)
14、控制电路的布线(2)
15、控制电路的布线(3)
16、控制电路的布线(4)
17、控制电路地平面的处理
18、整体优化调整与安规检查
19、整体丝印调节以及logo的添加
20、母板生产文件输出mp4
21、MCU子板连接分析以及布局规划
22、子板板框评估以及布局实操
23、子板整体扇孔处理(1)
24、子板整体扇孔处理(2)
25、子板整体布线处理
26、子板电源与地平面的处理
27、子板丝印调节以及logo的添加
28、子板生产文件的输出
5、3500W-PFC+LLC全桥直流充电方案
本课程以兆易创新单颗GD32G553主控的高效双拓扑为核心，带你完成额定3500W输出的图腾柱PFC+全桥LLC电源板PCB Layout设计。方案支持220V/50Hz输入、250-450VDC宽范围输出，恒压恒流控制，实测峰值效率96.23%且PF≈1，专攻直流充电桩及服务器电源等高阶场景。
课程重点：
①EMI滤波电路原理分析以及布局要点讲解
②图腾柱PFC拓扑电路讲解与其他PFC电路对比,布局环路分析布线要点讲解
③LLC全桥拓扑讲解以及布局布线要点分析
④PFC+LLC拓扑中dv/dt以及di/dt热点分辨与布局布线处理技巧
⑤安规知识讲解与常用安规标准介绍以及高压安规管控区域讲解,安规查表等等
⑥控制电路布局规范以及布线要点讲解
⑦高低压设计
课程目录：
章节名称
章节名称
1、3500W-图腾柱PFC-LLC全桥项目前期介绍
2、EMI电路功能原理讲解.
3、图腾柱PFC电路功能原理讲解(1)
4、图腾柱PFC电路功能原理讲解(2)
5、LLC全桥电路功能原理讲解
6、控制电路功能原理讲解
7、安规要求的介绍与讲解
8、整体布局规划
9、图腾柱PFC电路以及LLC全桥电路的布局
10、控制电路布局
11、整体布局优化调整与安规的检查
12、图腾柱PFC以及LLC全桥电路功率部分的布线
13、控制电路的布线(1)
14、控制电路的布线(2)
15、控制电路的布线(3)
16、控制电路地平面的处理
17、整体优化调整与安规检查
18、整体丝印调节以及logo的添加
19、生产文件的输出
6、光伏发电3kw逆变器PCB设计
太阳能电池板将阳光转化为直流电（DC），但家庭和电网需要交流电（AC）。这就是逆变器的使命—光伏系统的“智慧心脏”。本课程以3 kW光伏逆变器主板为范例，完成千瓦级高功率设计，这块板子采用的是 “两级、非隔离、升压 Boost ＋ 单相全桥电压源逆变器（VSI）” 拓扑。
课程重点：
①项目整体架构分析以及原理解读
②boost升压电路布局布线要点分析
③全桥逆变拓扑分析与其他衍生全桥拓扑对比与布局布线要点分析
④boost+全桥拓扑中dv/dt以及di/dt热点分辨与布局布线处理技巧
⑤安规知识讲解与常用安规标准介绍以及高压安规管控区域讲解,安规查表等等
⑥复杂大功率开关电源项目布局规划以及思路分析
⑦大电流设计中铜皮载流计算，过孔数量计算，扇热设计等。
⑧高低压设计与DFM检查
课程目录：
章节名称
章节名称
1、1.3kW-升压Boost＋单相全桥电压源逆变器介绍
2、整体项目结构组成介绍
3、boost升压电路介绍以及布局布线要点讲解
4、全桥逆变拓扑介绍与原理分析
5、其他控制电路的介绍与原理解读(1)
6、其他控制电路的介绍与原理解读(2)
7、其他控制电路的介绍与原理解读(3)
8、安规要求的介绍与讲解
9、整体布局规划与散热通道的评估
10、boost+全桥电路功率部分布局（1）
11、boost+全桥电路功率部分布局（2）
12、控制电路的布局（1）
13、控制电路的布局（2）
14、控制电路的布局（3）
15、控制电路的布局（4）
16、整体布局优化调整与安规的检查
17、boost+全桥电路功率部分布线（1）
18、boost+全桥电路功率部分布线（2）
19、控制电路的扇孔（1）
20、控制电路的扇孔（2）
21、控制电路的扇孔（3）
22、控制电路的扇孔（4）
23、控制电路的布线（1）
24、控制电路的布线（2）
25控制部分地网络的处理
26整版优化调整与安规的核对（1）
27整版优化调整与安规的核对（2）
28丝印的调节与logo的添加
29.生产文件的输出
30项目总结与设计复盘
7、其他项目陆续更新中...敬请期待...
凡事用心，亿起进步！
凡亿助力您成为专业的大功率PCB设计工程师
来源：楚天财经网
